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设计模式之flyweight |
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文章作者:未知 文章来源:水木森林 |
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查看:54次 录入:管理员--2007-11-17 |
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flyweight定义:
避免大量拥有相同内容的小类的开销(如耗费内存)，使大家共享一个类(元类).
为什么使用?
面向对象语言的原则就是一切都是对象，但是如果真正使用起来，有时对象数可能显得很庞大，比如，字处理软件，如果以每个文字都作为一个对象，几千个字，对象数就是几千，无疑耗费内存，那么我们还是要"求同存异"，找出这些对象群的共同点，设计一个元类，封装可以被共享的类，另外，还有一些特性是取决于应用(context)，是不可共享的，这也flyweight中两个重要概念内部状态intrinsic和外部状态extrinsic之分.
说白点，就是先捏一个的原始模型，然后随着不同场合和环境，再产生各具特征的具体模型，很显然，在这里需要产生不同的新对象，所以flyweight模式中常出现factory模式.flyweight的内部状态是用来共享的，flyweight factory负责维护一个flyweight pool(模式池)来存放内部状态的对象.
flyweight模式是一个提高程序效率和性能的模式，会大大加快程序的运行速度.应用场合很多:比如你要从一个数据库中读取一系列字符串，这些字符串中有许多是重复的，那么我们可以将这些字符串储存在flyweight池(pool)中.
如何使用?
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类型(自行设计)
public interface extrinsicstate { } |
下面是接口的具体实现(concreteflyweight) ，并为内部状态增加内存空间， concreteflyweight必须是可共享的，它保存的任何状态都必须是内部(intrinsic)，也就是说，concreteflyweight必须和它的应用环境场合无关.
public class concreteflyweight implements flyweight {
private intrinsicstate state；
public void operation( extrinsicstate state )
{
//具体操作
}
} |
当然，并不是所有的flyweight具体实现子类都需要被共享的，所以还有另外一种不共享的concreteflyweight:
public class unsharedconcreteflyweight implements flyweight {
public void operation( extrinsicstate state ) { }
} |
flyweight factory负责维护一个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适用的，如果有，factory只是简单返回送出这个对象，否则，创建一个新的对象，加入到池中，再返回送出这个对象。
public class flyweightfactory {
//flyweight pool
private hashtable flyweights = new hashtable()；
public flyweight getflyweight( object key ) {
flyweight flyweight = (flyweight) flyweights.get(key)；
if( flyweight == null ) {
//产生新的concreteflyweight
flyweight = new concreteflyweight()；
flyweights.put( key， flyweight )；
}
return flyweight；
}
} |
至此，flyweight模式的基本框架已经就绪，我们看看如何调用:
flyweightfactory factory = new flyweightfactory()；
flyweight fly1 = factory.getflyweight( "fred" )；
flyweight fly2 = factory.getflyweight( "wilma" )；
...... |
从调用上看，好象是个纯粹的factory使用，但奥妙就在于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，其中肯定有重复的，那么我们使用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.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复，也就是说，可能有同一个演唱者的多个不同时期 不同曲目的cd.我们将"歌唱者姓名"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＞ |
虽然上面举例cd只有3张，cd可看成是大量重复的小类，因为其中成分只有三个字段，而且有重复的(歌唱者姓名)。
cd就是类似上面接口 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；}
} |
将"歌唱者姓名"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)；
////产生新的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模式将节省更多空间，共享的flyweight越多，空间节省也就越大。
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