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享元模式

定义

享元模式(Flyweight),运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。

享元模式的意图是复用对象,节省内存,前提是享元对象是不可变对象。就是当一个系统中有大量的重复对象的时候,如果这些对象是不可变对象,我们就可以使用
享元模式,将这些对象设计成享元,在内存只保存一份,供需要的代码使用,这样能减少内存中对象的数量,起到节省内存的作用。实际上,不仅仅相同对象可以设计成享元,对于相似对象,我们也可以将这些对象中相同的部分(字段)提取出来,设计成享元,让这些大量相似对象引用这些享元。

不可变对象是函数初始化之后,他的状态不会改变了,也就是不会存在被修改的情况。

优点

大大减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提高。

缺点

提高了系统的复杂度

适用场景

一个系统中有大量相同或者相似的对象,使用这些对象,会造成内存的大量消耗,这时候可以考虑使用享元模式

代码实现

我们都下过象棋,对于象棋一共有32枚棋子,每方各16枚。每次下棋使用的都是这32枚棋子,只是每次移动的棋子的位置。

那么这32枚棋子就可以作为享元,每次下棋就不用重新初始化生成棋子。只需在棋盘中放置棋子的位子,下棋的时候,更改位置即可。

// ChessPieceUnit ...
type ChessPieceUnit struct {
	id    int
	text  string
	color string
}

var pieces map[int]*ChessPieceUnit

func init() {
	pieces = make(map[int]*ChessPieceUnit, 32)
	pieces[1] = &ChessPieceUnit{
		id:    1,
		text:  "马",
		color: "BLACK",
	}
	pieces[2] = &ChessPieceUnit{
		id:    2,
		text:  "炮",
		color: "BLACK",
	}
	// ...
}

func getChessPiece(chessPieceId int) *ChessPieceUnit {
	return pieces[chessPieceId]
}

type ChessPiece struct {
	chessPieceUnit *ChessPieceUnit
	positionX      int
	positionY      int
}

func newChessPiece(chessPieceId int, positionX, positionY int) *ChessPiece {
	return &ChessPiece{
		chessPieceUnit: getChessPiece(chessPieceId),
		positionX:      positionX,
		positionY:      positionY,
	}
}

// 棋盘
type ChessBoard struct {
	chessPieces map[int]*ChessPiece
}

func (cb *ChessBoard) InitChessBoard() {
	cb.chessPieces = make(map[int]*ChessPiece, 32)
	cb.chessPieces[1] = newChessPiece(1, 0, 1)
	cb.chessPieces[2] = newChessPiece(2, 0, 2)
	// ...
}

// Move 下棋
func (cb *ChessBoard) Move(chessPieceId int, positionX, positionY int) {
	// TODO
}

享元模式和单例模式的区别

单例模式:一个类只能创建一个对象。

享元模式:一个类可以创建多个对象,每个对象被多处代码引用共享。实际上,享元模式有点类似于之前讲到的单例的变体:多例。

单例对象可以是可变的。 享元对象是不可变的。

实现上差不多,不过设计意图不同,享元模式是为了对象复用,节省内存,而应用多例模式是为了限制对象的个数。

参考

【文中代码】https://github.com/boilingfrog/design-pattern-learning/tree/master/享元模式
【大话设计模式】https://book.douban.com/subject/2334288/
【极客时间】https://time.geekbang.org/column/intro/100039001
【享元模式】https://boilingfrog.github.io/2021/11/17/使用go实现享元模式/

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