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池
public class FlyweightFactory {
//Flyweight pool
private Hashtable flyweights = new Hashtable();
public Flyweight getFlyweight( Object key ) {
Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweightsget(key);
if( flyweight == null ) {
//产生新的ConcreteFlyweight
flyweight = new ConcreteFlyweight();
flyweightsput( 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 fly = factorygetFlyweight( Fred );
Flyweight fly = factorygetFlyweight( 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:
出片日期(year)
歌唱者姓名等信息(artist)
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=?>
<collection>
<cd>
<title>Another Green World</title>
<year></year>
<artist>Eno Brian</artist>
</cd>
<cd>
<title>Greatest Hits</title>
<year></year>
<artist>Holiday Billie</artist>
</cd>
<cd>
<title>Taking Tiger Mountain (by strategy)</title>
<year></year>
<artist>Eno Brian</artist>
</cd>
</collection>
虽然上面举例CD只有张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)poolget(key);
////产生新的Artist
if(result == null) {
result = new Artist(key);
poolput(keyresult);
}
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
