设计模式之Flyweight

副标题#e#

Flyweight界说:

制止大量拥有沟通内容的小类的开销(如淹灭内存)，使各人共享一个类(元类).

为什么利用?

面向工具语言的原则就是一切都是工具，可是假如然正利用起来，有时工具数大概显得很复杂，好比，字处理惩罚软件，假如以每个文字都作为一个工具，几千个字，工具数就是几千，无疑淹灭内存，那么我们照旧要"求同存异"，找出这些工具群的配合点，设计一个元类，封装可以被共享的类，别的，尚有一些特性是取决于应用(context)，是不行共享的，这也Flyweight中两个重要观念内部状态intrinsic和外部状态extrinsic之分.

说白点，就是先捏一个的原始模子，然后跟着差异场所和情况，再发生各具特征的详细模子，很显然，在这里需要发生差异的新工具，所以Flyweight模式中常呈现Factory模式.Flyweight的内部状态是用来共享的，Flyweight factory认真维护一个Flyweight pool(模式池)来存放内部状态的工具.

Flyweight模式是一个提高措施效率和机能的模式，会大大加速措施的运行速度.应用场所许多:好比你要从一个数据库中读取一系列字符串，这些字符串中有很多是反复的，那么我们可以将这些字符串储存在Flyweight池(pool)中.

如何利用?

我们先从Flyweight抽象接口开始:

public interface Flyweight
{
　　public void operation( ExtrinsicState state )；
}
//用于本模式的抽象数据范例(自行设计)
public interface ExtrinsicState { }

下面是接口的详细实现(ConcreteFlyweight) ，并为内部状态增加内存空间， ConcreteFlyweight必需是可共享的，它生存的任何状态都必需是内部(intrinsic)，也就是说，ConcreteFlyweight必需和它的应用情况场所无关.

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
　　private IntrinsicState state；
　　public void operation( ExtrinsicState state )
　　{
　　　　　　//详细操纵
　　}
}

虽然，并不是所有的Flyweight详细实现子类都需要被共享的，所以尚有别的一种不共享的ConcreteFlyweight:

public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {
　　public void operation( ExtrinsicState state ) { }
}

Flyweight factory认真维护一个Flyweight池(存放内部状态)，当客户端请求一个共享Flyweight时，这个factory首先搜索池中是否已经有可合用的，假如有，factory只是简朴返回送出这个工具，不然，建设一个新的工具，插手到池中，再返回送出这个工具。

public class FlyweightFactory {
　　//Flyweight pool
　　private Hashtable flyweights = new Hashtable()；
　　public Flyweight getFlyweight( Object key ) {
　　　　Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweights.get(key)；
　　　　if( flyweight == null ) {
　　　　　　//发生新的ConcreteFlyweight
　　　　　　flyweight = new ConcreteFlyweight()；
　　　　　　flyweights.put( key， flyweight )；
　　　　}
　　　　return flyweight；
　　}
}

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至此，Flyweight模式的根基框架已经停当，我们看看如何挪用:

FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory()；
Flyweight fly1 = factory.getFlyweight( "Fred" )；
Flyweight fly2 = factory.getFlyweight( "Wilma" )；
......

从挪用上看，好象是个纯粹的Factory利用，但玄妙就在于Factory的内部设计上。

Flyweight模式在XML等数据源中应用

我们上面已经提到，当大量从数据源中读取字符串，个中必定有反复的，那么我们利用Flyweight模式可以提高效率，以唱片CD为例，在一个XML文件中，存放了多个CD的资料。

每个CD有三个字段:

1.出片日期(year)

2.赞美者姓名等信息(artist)

3.唱片曲目 (title)

个中，赞美者姓名有大概反复，也就是说，大概有同一个演唱者的多个差异时期 差异曲目标CD.我们将"赞美者姓名"作为可共享的ConcreteFlyweight.其他两个字段作为UnsharedConcreteFlyweight。

首先看看数据源XML文件的内容:

＜?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＞

固然上面举例CD只有3张，CD可当作是大量反复的小类，因为个中身分只有三个字段，并且有反复的(赞美者姓名)。

CD就是雷同上面接口 Flyweight:

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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；}
}

将"赞美者姓名"作为可共享的ConcreteFlyweight:

public class Artist {
　　//内部状态
　　private String name；
　　// note that Artist is immutable.
　　String getName(){return name；}
　　Artist(String n){
　　　　name = n；
　　}
}

再看看Flyweight factory，专门用来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)；
　　　　////发生新的Artist
　　　　if(result == null) {
　　　　　　result = new Artist(key)；
　　　　　　pool.put(key，result)；
　　　　　　
　　　　}
　　　 return result；
　 }
}

当你有几千张甚至更多CD时，Flyweight模式将节减更多空间，共享的flyweight越多，空间节减也就越大。