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C#設計模式之享元設計模式(Flyweight)(1)

編輯:關於C語言

一、享元(Flyweight)模式

Flyweight在拳擊比賽中指最輕量級,即"蠅量級",有些作者翻譯為"羽量級"。這裡使用"享元模式"更能反映模式的用意。

享元模式以共享的方式高效地支持大量的細粒度對象。享元對象能做到共享的關鍵是區分內蘊狀態(Internal State)和外蘊狀態(External State)。內蘊狀態是存儲在享元對象內部並且不會隨環境改變而改變。因此內蘊狀態並可以共享。

外蘊狀態是隨環境改變而改變的、不可以共享的狀態。享元對象的外蘊狀態必須由客戶端保存,並在享元對象被創建之後,在需要使用的時候再傳入到享元對象內部。外蘊狀態與內蘊狀態是相互獨立的。

享元模式的應用

享元模式在編輯器系統中大量使用。一個文本編輯器往往會提供很多種字體,而通常的做法就是將每一個字母做成一個享元對象。享元對象的內蘊狀態就是這個字母,而字母在文本中的位置和字模風格等其他信息則是外蘊狀態。比如,字母a可能出現在文本的很多地方,雖然這些字母a的位置和字模風格不同,但是所有這些地方使用的都是同一個字母對象。這樣一來,字母對象就可以在整個系統中共享。

二、單純享元模式的結構

在單純享元模式中,所有的享元對象都是可以共享的。單純享元模式所涉及的角色如下:

抽象享元(Flyweight)角色:此角色是所有的具體享元類的超類,為這些類規定出需要實現的公共接口。那些需要外蘊狀態(External State)的操作可以通過調用商業方法以參數形式傳入。

具體享元(ConcreteFlyweight)角色:實現抽象享元角色所規定的接口。如果有內蘊狀態的話,必須負責為內蘊狀態提供存儲空間。享元對象的內蘊狀態必須與對象所處的周圍環境無關,從而使得享元對象可以在系統內共享的。

享元工廠(FlyweightFactory)角色:本角色負責創建和管理享元角色。本角色必須保證享元對象可以被系統適當地共享。當一個客戶端對象調用一個享元對象的時候,享元工廠角色會檢查系統中是否已經有一個復合要求的享元對象。如果已經有了,享元工廠角色就應當提供這個已有的享元對象;如果系統中沒有一個適當的享元對象的話,享元工廠角色就應當創建一個合適的享元對象。

客戶端(ClIEnt)角色:本角色需要維護一個對所有享元對象的引用。本角色需要自行存儲所有享元對象的外蘊狀態。

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