Flyweight模式（轉(zhuǎn)載）

zyme007

Flyweight 定義:
避免大量擁有相同內(nèi)容的小類的開銷(如耗費(fèi)內(nèi)存),使大家共享一個(gè)類(元類).
為什么使用?
面向?qū)ο笳Z言的原則就是一切都是對(duì)象,但是如果真正使用起來,有時(shí)對(duì)象數(shù)可能顯得很龐
大,比如,字處理軟件,如果以每個(gè)文字都作為一個(gè)對(duì)象,幾千個(gè)字,對(duì)象數(shù)就是幾千,無疑耗
費(fèi)內(nèi)存,那么我們還是要"求同存異",找出這些對(duì)象群的共同點(diǎn),設(shè)計(jì)一個(gè)元類,封裝可以被
共享的類,另外,還有一些特性是取決于應(yīng)用(context),是不可共享的,這也Flyweight 中兩
個(gè)重要概念內(nèi)部狀態(tài)intrinsic 和外部狀態(tài)extrinsic 之分.
說白點(diǎn),就是先捏一個(gè)的原始模型,然后隨著不同場(chǎng)合和環(huán)境,再產(chǎn)生各具特征的具體模型,
很顯然,在這里需要產(chǎn)生不同的新對(duì)象,所以Flyweight 模式中常出現(xiàn)Factory 模
式.Flyweight 的內(nèi)部狀態(tài)是用來共享的,Flyweight factory 負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)Flyweight
pool(模式池)來存放內(nèi)部狀態(tài)的對(duì)象.
Flyweight 模式是一個(gè)提高程序效率和性能的模式,會(huì)大大加快程序的運(yùn)行速度.應(yīng)用場(chǎng)合
很多:比如你要從一個(gè)數(shù)據(jù)庫中讀取一系列字符串,這些字符串中有許多是重復(fù)的,那么我們
可以將這些字符串儲(chǔ)存在Flyweight 池(pool)中.
如何使用?
我們先從Flyweight 抽象接口開始:
   public interface Flyweight
   {
      public void operation( ExtrinsicState state );
   }
   //用于本模式的抽象數(shù)據(jù)類型(自行設(shè)計(jì))
   public interface ExtrinsicState { }
下面是接口的具體實(shí)現(xiàn)(ConcreteFlyweight) ,并為內(nèi)部狀態(tài)增加內(nèi)存空間,
ConcreteFlyweight 必須是可共享的,它保存的任何狀態(tài)都必須是內(nèi)部(intrinsic),也就是
說,ConcreteFlyweight 必須和它的應(yīng)用環(huán)境場(chǎng)合無關(guān).
   public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
      private IntrinsicState state;
      public void operation( ExtrinsicState state )
      {
         //具體操作
      }
   }
當(dāng)然,并不是所有的Flyweight 具體實(shí)現(xiàn)子類都需要被共享的,所以還有另外一種不共享的
ConcreteFlyweight:
   public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {
      public void operation( ExtrinsicState state ) { }
   }
Flyweight factory 負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)Flyweight 池(存放內(nèi)部狀態(tài)),當(dāng)客戶端請(qǐng)求一個(gè)共享
Flyweight 時(shí),這個(gè)factory 首先搜索池中是否已經(jīng)有可適用的,如果有,factory 只是簡(jiǎn)單返
回送出這個(gè)對(duì)象,否則,創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象,加入到池中,再返回送出這個(gè)對(duì)象.池
    public class FlyweightFactory {
    //Flyweight pool
       private Hashtable flyweights = new Hashtable();
       public Flyweight getFlyweight( Object key ) {
       Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweights.get(key);
       if( flyweight == null ) {
          //產(chǎn)生新的ConcreteFlyweight
          flyweight = new ConcreteFlyweight();
          flyweights.put( key, flyweight );
          }
          return flyweight;
       }
    }
至此,Flyweight 模式的基本框架已經(jīng)就緒,我們看看如何調(diào)用:
   FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
   Flyweight fly1 = factory.getFlyweight( "Fred" );
   Flyweight fly2 = factory.getFlyweight( "Wilma" );
   ......
   
從調(diào)用上看,好象是個(gè)純粹的Factory 使用,但奧妙就在于Factory 的內(nèi)部設(shè)計(jì)上.
Flyweight 模式在XML 等數(shù)據(jù)源中應(yīng)用
我們上面已經(jīng)提到,當(dāng)大量從數(shù)據(jù)源中讀取字符串,其中肯定有重復(fù)的,那么我們使用
Flyweight 模式可以提高效率,以唱片CD 為例,在一個(gè)XML 文件中,存放了多個(gè)CD 的資料.
每個(gè)CD 有三個(gè)字段:
1.出片日期(year)
2.歌唱者姓名等信息(artist)
3.唱片曲目 (title)
其中,歌唱者姓名有可能重復(fù),也就是說,可能有同一個(gè)演唱者的多個(gè)不同時(shí)期 不同曲目的
CD.我們將"歌唱者姓名"作為可共享的ConcreteFlyweight.其他兩個(gè)字段作為
UnsharedConcreteFlyweight.
首先看看數(shù)據(jù)源XML 文件的內(nèi)容:
   
   
   
   
   Another Green World
   1978
   Eno, Brian
         
   
   
   Greatest Hits
   1950
   Holiday, Billie
   
   
   
   Taking Tiger Mountain (by strategy)
   1977
   Eno, Brian
   
   .......
   
雖然上面舉例CD 只有3 張,CD 可看成是大量重復(fù)的小類,因?yàn)槠渲谐煞种挥腥齻�(gè)字段,而且
有重復(fù)的(歌唱者姓名).
CD 就是類似上面接口 Flyweight:
   public class CD {
      private String title;
      private int year;
      private Artist artist;
      public String getTitle() { return title; }
      public int getYear() { return year; }
      public Artist getArtist() { return artist; }
      public void setTitle(String t){ title = t;}
      public void setYear(int y){year = y;}
      public void setArtist(Artist a){artist = a;}
   }
將"歌唱者姓名"作為可共享的ConcreteFlyweight:
   public class Artist {
      //內(nèi)部狀態(tài)
      private String name;
      // note that Artist is immutable.
      String getName(){
         return name;
      }
      Artist(String n){
         name = n;
      }
   }
再看看Flyweight factory,專門用來制造上面的可共享的ConcreteFlyweight:Artist
   public class ArtistFactory {
      Hashtable pool = new Hashtable();
      Artist getArtist(String key){
         Artist result;
         result = (Artist)pool.get(key);
         ////產(chǎn)生新的Artist
         if(result == null) {
            result = new Artist(key);
            pool.put(key,result);
         }
         return result;
      }
   }
當(dāng)你有幾千張甚至更多CD 時(shí),Flyweight 模式將節(jié)省更多空間,共享的flyweight 越多,空間
節(jié)省也就越大.

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