设计模式 笔记 享元模式 Flyweight
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//Flyweight 享元模式------对象结构型模式
/*
1:意图：
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
2:动机：
3:适用性：
以下条件都成立时才能使用。
1>一个应用程序使用了大量的对象。
2>完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。
3>对象的大多数状态都可变为外部状态。
4>如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象。
5>应用程序不依赖于对象标识。由于Flyweight对象可以被共享，对于概念上明显有别的
对象，标识测试将返回真值。
4:结构：
FlyweightFactory:
flyweights--------------------------------->Flyweight:
GetFlyweight(key) Operation(extrinsicState)
{ if(flyweight[key] exists) |
return exisiting flyweight; |
else |
create new flyweight; |
add it to pool of flyweights; |
return the new flyweight; |
} | ------------------------
| | |
| |---->ConcreteFlyweight |--->UnsharedConcreteFlyweight
Client------------| Operation(extrinsicState)| Operation(extrinsicState)
| instrinsicState | allState
--------------------------------
5:参与者：
1>Flyweight
描述一个接口，通过这个接口flyweight可以接受并作用于外部状态。
2>ConcreteFlyweight
实现Flyweight接口，并为内部状态(如果有的话)增加存储空间。ConcreteFlyweight对象必须是
可共享的。它存储的内部状态必须和场景无关。
3>UnsharedConcreteFlyweight
并非所有的Flyweight子类都需要被共享。Flyweight接口使得共享成为可能，但是它并不强制共享。
UnsharedConcreteFlyweight对象通常把ConcreteFlyweight对象作为子节点。
4>FlyweightFactory
1)创建并管理flyweight对象。
2)确保合理地共享flyweight。拥有一个接口可以返回一个flyweight对象(如果不存在会创建一个)。
5>Client
1)维持一个对flyweight的引用。
2)计算或存储一个(或多个)flyweight的外部状态。
6:协作：
1>flyweight执行时所需的状态必定是内部的或外部的。内部状态存储于ConcreteFlyweight对象中；而
外部对象则由Client对象存储或计算。当用户调用flyweight的操作时，只需要把状态传递给它。
(就是operation的那个操作，可以传入一个状态，然后由ConcreteFlyweight对象实现操作)
2>用户不应该直接对ConcreteFlyweight类进行实例化，而只能从FlyweightFactory对象得到
ConcreteFlyweight对象。
关于这点，可以直接隐藏掉ConcreteFlyweight的定义，只通过工厂返回基类指针。
7:效果：
1>这个模式使用时间来换空间(大量)，因为参数传输，工厂查找，外部状态的计算都会产生运行时的开销。
2>节省的空间由一下决定：
1)因为共享而减少的 实例总数目。
2)对象内部状态的 平均数目。
3)外部状态时 计算的 还是存储的。
总结起来：共享的Flyweight越多，节省越多。节省的量随着共享的状态(内部状态)的增多而增大。外部状态时
计算的而非存储的。则能节省大量存储。
8:实现：
1>删除外部状态
外部状态的数量和大小决定了Flyweight模式的可用性。如果外部状态很多而且存储要求高，那么删除
外部状态就没有意义了。最理想的情况是：外部状态可以由一个单独的对象结构计算得到，且该结构的
存储要求非常小。
2>管理共享对象
因为对象时共享的，所以用户不能直接对它进行实例化，通常FlyweightFactory可以帮助用户找到某个
特定的Flyweight对象。FlyweightFactory通常采用关联存储(set map)帮助用户查找感兴趣的
Flyweight对象。
9:代码示例： */
//abstract Flyweight：声明了Flyweight的接口
class Glyph
{
public:
virtual ~Glyph();
virtual void Draw(Window*, GlyphContext&);
virtual void SetFont(Font*, GlyphContext&);
virtual Font* GetFont(GlyphContext&);
virtual void First(GlyphContext&);
virtual void Next(GlyphContext&);
virtual bool IsDone(GlyphContext&);
virtual Glyph* Current(GlyphContext&);
virtual void Insert(Glyph*,GlyphContext&);
virtual void Remove(GlyphContext&);
protected:
Glyph();
};
//ConcreteFlyweight：这里只需要ascii码就够了
class Character : public Glyph
{
public:
Character(char);
virtual void Draw(Window*, GlyphContext&);
private:
char _charcode;
};
//客户自己创建维护的 外部状态－字体
//由于是根据范围来确定字体，所以字体采取btree来存储，btree的最底层对应了相应的字体。
class GlyphContext
{
public:
virtual ~GlyphContext();
virtual void Next(int step = 1);
virtual Font* GetFont();
virtual void SetFont(Font*, int span = 1);
private:
int _index;
BTree* _fonts;
};
//工厂，可以返回具体的Flyweight对象
const int NCHARCODES = 128;
class GlyphFactory
{
public:
GlyphFactory();
virtual ~GlyphFactory();
virtual Character* CreateCharacter(char);
virtual Row* CreateRow();
virtual Column* CreateColumn();
private:
Character* _character[NCHARCODES];
};