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Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

享元模式(Flyweight Pattern),運用共享技術有效支援大量細粒度的對象。

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

享元模式可以避免大量非常相似類的開銷。在程式設計中有時需要生成大量細粒度的類執行個體來表示資料。如果發現這些執行個體除了幾個參數外基本傷都是相同的,有時就能夠受大幅度第減少需要執行個體化的類的數量。如果能把這些參數移到類執行個體外面,在方法調用時将他們傳遞進來,就可以通過共享大幅度地減少單個執行個體的數目。

享元對象的内部狀态與外部狀态:

内部狀态,在享元對象的内部并且不會随環境改變而改變的共享部分。

外部狀态,随環境改變而改變的,不可以共享的狀态。

       如果一個應用程式使用了大量的對象,而大量的這些對象造成了很大的存儲開銷,這時可以考慮使用享元模式。

       當對象的大多數狀态是外部狀态,如果删除對象的外部狀态,那麼可以用相對較少的共享對象取代很多組對象,這時也可以考慮使用享元模式。

Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

FlyweightFactory類:享元工廠,用來建立和管理Flyweight對象。如果請求的Flyweight對象存在,怎傳回已經存在的對象。否則新建立一個新的對象傳回。

Flyweight類:享元抽象類,通過這個接口,Flyweight可以接受并作用與外部狀态。

UnsharedConcreteFlyweight類:不需要共享的Flyweight子類。Flyweight接口并不強制共享。

ConcreteFlyweight類:實作享元抽象類,為内部狀态添加存儲空間。

1、享元工廠類FlyweightFactory

public class FlyweightFactory

{

    public Hashtable flyweights = new Hashtable();

    public FlyweightFactory()

    {

        flyweights.Add("A", new ConcreteFlyweight());

        flyweights.Add("B", new ConcreteFlyweight());

        flyweights.Add("C", new ConcreteFlyweight());

    }

    public Flyweight GetFlyweight(string key)

        return flyweights[key] as Flyweight;

}

2、享元抽象類Flyweight 及其具體實作類UnsharedConcreteFlyweight

和ConcreteFlyweight

public abstract class Flyweight

    public abstract void Operation(int extrinsicstate);

public class UnsharedConcreteFlyweight:Flyweight

    public override void Operation(int extrinsicstate)

        Console.WriteLine("{0}:{1}",this.GetType().Name,extrinsicstate);

public class ConcreteFlyweight:Flyweight

        Console.WriteLine("{0}:{1}", this.GetType().Name, extrinsicstate);

3、用戶端代碼

static void Main(string[] args)

    // Arbitrary extrinsic state

    int extrinsicstate = 20;

    FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();

    // Work with different flyweight instances

    Flyweight fx = factory.GetFlyweight("A");

    fx.Operation(--extrinsicstate);

    Flyweight fy = factory.GetFlyweight("B");

    fy.Operation(--extrinsicstate);

    Flyweight fz = factory.GetFlyweight("C");

    fz.Operation(--extrinsicstate);

    UnsharedConcreteFlyweight fu = new UnsharedConcreteFlyweight();

    fu.Operation(--extrinsicstate);

    Console.ReadKey();

Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

一個文檔Document中隻有少數字元需要共享。結構如下圖所示

Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

CharacterFactory類,享元工廠,用來建立和管理Charactor對象。如果請求的Charactor對象存在,怎傳回已經存在的對象。否則新建立一個新的對象傳回。

Character類:享元抽象類,通過這個接口,Character可以接受并作用與外部狀态。

CharacterA /CharacterB/CharacterC 類:實作享元抽象類,為内部狀态添加存儲空間。

1、字元工廠類CharacterFactory

class CharacterFactory

    private Dictionary<char, Character> _characters = new Dictionary<char,Character>();

    public Character GetCharacter(char key)

        // Uses "lazy initialization"

        Character character = null;

        if (_characters.ContainsKey(key))

        {

            character = _characters[key];

        }

        else

            switch (key)

            {

                case 'A': character = new CharacterA(); break;

                case 'B': character = new CharacterB(); break;

                //...

                case 'Z': character = new CharacterZ(); break;

            }

            _characters.Add(key, character);

        return character;

2、抽象資料對象類DataObject及其具體實作類CustomersData

/// <summary>

/// The 'Flyweight' abstract class

/// </summary>

abstract class Character

    protected char symbol;

    protected int width;

    protected int height;

    protected int ascent;

    protected int descent;

    protected int pointSize;

    public abstract void Display(int pointSize);

/// A 'ConcreteFlyweight' class

class CharacterA : Character

    public CharacterA()

        this.symbol = 'A';

        this.height = 100;

        this.width = 120;

        this.ascent = 70;

        this.descent = 0;

    public override void Display(int pointSize)

        this.pointSize = pointSize;

        Console.WriteLine(this.symbol + " (pointsize " + this.pointSize +")");

class CharacterB : Character

    public CharacterB()

        this.symbol = 'B';

        this.width = 140;

        this.ascent = 72;

// ... C, D, E, etc.

class CharacterZ : Character

    // Constructor

    public CharacterZ()

        this.symbol = 'Z';

        this.width = 100;

        this.ascent = 68;

        Console.WriteLine(this.symbol +" (pointsize " + this.pointSize +")");

    // Build a document with text

    string document = "AAZZBBZB";

    char[] chars = document.ToCharArray();

    CharacterFactory factory = new CharacterFactory();

    // extrinsic state

    int pointSize = 10;

    // For each character use a flyweight object

    foreach (char c in chars)

        pointSize++;

        Character character = factory.GetCharacter(c);

        character.Display(pointSize);

Net設計模式執行個體之享元模式( Flyweight Pattern)

本文對享元模式(Flyweight Pattern)的概念、設計結構圖、代碼、使用場景、進行了描述。以一個享元模式執行個體進行了說明。如果一個應用程式使用了大量的對象,而大量的這些對象造成了很大的存儲開銷,這時可以考慮使用享元模式。

 本文轉自靈動生活部落格園部落格,原文連結: http://www.cnblogs.com/ywqu/archive/2010/01/21/1653087.html ,如需轉載請自行聯系原作者

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