Flyweight，中文翻譯為輕量級的意思，適用於windows系統。
基本介紹
- 中文名：Flyweight
- 外文名：無
- 來源：面向對象語言
- 使用環境：windows
Flyweight模式定義,為什麼使用,如何使用,具體操作,
Flyweight模式定義
設計模式中的享元模式，避免大量擁有相同內容的小類的開銷(如耗費記憶體),使大家共享一個類(元類).
為什麼使用
面向對象語言的原則就是一切都是對象，但是如果真正使用起來，有時對象數可能顯得很龐大，比如，字處理軟體，如果以每個文字都作為一個對象，幾千個字，對象數就是幾千，無疑耗費記憶體，那么我們還是要"求同存異"，找出這些對象群的共同點，設計一個元類，封裝可以被共享的類，另外，還有一些特性是取決於套用(context)，是不可共享的，這也是Flyweight中兩個重要概念--內部狀態intrinsic和外部狀態extrinsic之分。
說白點，就是先捏一個的原始模型，然後隨著不同場合和環境，再產生各具特徵的具體模型，很顯然，在這裡需要產生不同的新對象，所以Flyweight模式中常出現Factory模式。Flyweight的內部狀態是用來共享的，Flyweight factory負責維護一個Flyweight pool(模式池)來存放內部狀態的對象。
Flyweight模式是一個提高程式效率和性能的模式，會大大加快程式的運行速度。套用場合很多:比如你要從一個資料庫中讀取一系列字元串，這些字元串中有許多是重複的，那么我們可以將這些字元串儲存在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 );
}
//用於本模式的抽象數據類型(自行設計)
public interface ExtrinsicState { }
下面是接口的具體實現(ConcreteFlyweight) ,並為內部狀態增加記憶體空間, ConcreteFlyweight必須是可共享的,它保存的任何狀態都必須是內部(intrinsic),也就是說,ConcreteFlyweight必須和它的套用環境場合無關.
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
private IntrinsicState state;
public void operation( ExtrinsicState state )
{
具體操作
}
}
當然,並不是所有的Flyweight具體實現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負責維護一個Flyweight池(存放內部狀態),當客戶端請求一個共享Flyweight時,這個factory首先搜尋池中是否已經有可適用的,如果有,factory只是簡單返回送出這個對象,否則,創建一個新的對象,加入到池中,再返回送出這個對象.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就緒,我們看看如何調用:
FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
Flyweight fly1 = factory.getFlyweight( "Fred" );
Flyweight fly2 = factory.getFlyweight( "Wilma" );
......
從調用上看,好象是個純粹的Factory使用,但奧妙就在於Factory的內部設計上.
Flyweight模式在XML等數據源中套用
每個CD有三個欄位:
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複,也就是說,可能有同一個演唱者的多個不同時期 不同曲目的CD.我們將"歌唱者姓名"作為可共享的ConcreteFlyweight.其他兩個欄位作為UnsharedConcreteFlyweight.
首先看看數據源XML檔案的內容:
<?xml version="1.0"?>
<collection>
<cd>
<title>Another Green World</title>
<year>1978</year>
<artist>Eno, Brian</artist>
</cd>
<cd>
<title>Greatest Hits</title>
<year>1950</year>
<artist>Holiday, Billie</artist>
</cd>
<cd>
<title>Taking Tiger Mountain (by strategy)</title>
<year>1977</year>
<artist>Eno, Brian</artist>
</cd>
.......
</collection>
雖然上面舉例CD只有3張,CD可看成是大量重複的小類,因為其中成分只有三個欄位,而且有重複的(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 {
//內部狀態
private String name;
// note that Artist is immutable.
String getName(){return name;}
Artist(String n){
name = n;
}
}
再看看Flyweight factory,專門用來製造上面的可共享的ConcreteFlyweight:Artist
public class ArtistFactory {
Hashtable pool = new Hashtable();
Artist getArtist(String key){
Artist result;
result = (Artist)pool.get(key);
////產生新的Artist
if(result == null) {
result = new Artist(key);
pool.put(key,result);
}
return result;
}
}
當你有幾千張甚至更多CD時,Flyweight模式將節省更多空間,共享的flyweight越多,空間節省也就越大.
