设计模式12――结构型模式之享元模式

定义：享元模式(Flyweight Pattern)，运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

类型：结构型模式。

适用情况：

1. 一个应用程序有大量的对象。
2. 对象的大多数状态都是外部的。
3. 如果删除对象的外部状态，可以和相对较少的共享对象取代很多组对象。
4. 应用程序不依赖对象的标识，即应用程序依赖于对象的抽象接口。 概述：

   Flyweight，原意为“轻量级选手”的意思。翻译者将它意为享元模式，是意译，力求能够直观地表现出此模式的目的。享，共享之意。元，基本单元的意思。享元，也就是共享基本单元，也即GoF所言的运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

   享元模式的重点在于将对象的“内部状态”和“外部状态”抽象出来，内部状态存储在享元对象中，而外部状态在外部存储。这个才是享元模式的关键，网上很多文章根本没有讲透这一点。

   下面举一个示例。有一棋盘上的围棋正好是大量细粒度的对象。我们将材质、形状、制作工艺抽象为内部状态， 而围棋在棋盘上的位置是标识每一棋子的标记，故棋子的位置抽象为外部状态。而棋子只有白黑两种颜色，如果存储在外部状态里，会存两种颜色很多次。故这里，白棋、黑棋作为两个对象存在。

   类图：

   

   参与者：< http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4KPG9sIHR5cGU9"1">

1. Client，调用ChessBoard得到具体的棋子对象。
2. Chessboard，管理棋子的生成以及存储棋子的外部状态，即每个棋子的具体位置。
   3. Weiqi，围棋抽象类，即享元对象，抽象出一些内部状态来。
      4. WhiteWeiqi、BlackWeiqi，两个派生出的不同颜色的围棋，实现颜色接口。

         示例代码：

         // Flyweight类

             public abstract class Weiqi
             {
                 // 内部状态
                 // ...............
                 // private int nSize;
         
                 public abstract Color GetColor();
         
             }
         

         
         // 具体的Flyweight类
         

         public class WhiteWeiqi : Weiqi    {
                 public override Color GetColor()
                 {
                     Console.WriteLine("White");
                     return Color.White;
                 }
             }
         
             public class BlackWeiqi : Weiqi
             {
                 public override Color GetColor()
                 {
                     Console.WriteLine("Black");
                     return Color.Black;
                 }
             }
         

         
         // FlyweightFactory类

          public class Blessboard    {
                 private List
                 
                   listWhite = new List
                  
                   (); private List
                   
                     listBlack = new List
                    
                     (); private WhiteWeiqi wWeiqi; private BlackWeiqi bWeiqi; public Blessboard() { wWeiqi = new WhiteWeiqi(); bWeiqi = new BlackWeiqi(); } public Weiqi Produce(bool bWthite, Point pt) { if (bWthite) { listWhite.Add(pt); return bWeiqi; } else { listBlack.Add(pt); return bWeiqi; } } public Weiqi GetProduce(Point pt) { foreach (Point p in listWhite) { if (p.Equals(pt)) { return wWeiqi; } } foreach (Point p in listBlack) { if (p.Equals(pt)) { return bWeiqi; } } return null; } }
                    
                   
                  
                 

         
         

         // Client类

         class Program    {
                 static void Main(string[] args)
                 {
                     Blessboard bloard = new Blessboard();
         
                     // 生成棋子
                     bloard.Produce(true, new Point(1, 3));
                     bloard.Produce(false, new Point(2, 3));
                     bloard.Produce(true, new Point(1, 4));
                     bloard.Produce(false, new Point(2, 4));
         
                     // 查询棋子黑白
                     Weiqi weiqi = bloard.GetProduce(new Point(2, 4));
                     Color color = weiqi.GetColor();
         
                     weiqi = bloard.GetProduce(new Point(1, 4));
                     color = weiqi.GetColor();
                 }
             }

         
         

         注意：如果是C++，抽象类一定要注意析构函数一定要是虚函数。

         优缺点：

         1. 优点，减少内存的使用。
            2. 缺点，加大了结构的复杂度，需要单独管理外部状态。

               参考资料：

               1. 《设计模式――可复用面向对象软件基础》
                  2. 《大话设计模式》
                     3. 《Head First设计模式》