易采站长站为您分析C#设计模式编程中享元模式的运用,享元模式主张限制对象的数量来优化内存使用,需要的朋友可以参考下
一、概述
在软件开发中，我们有时需要创建大量细粒度的对象，比如文档处理系统就可能需要创建成千上万的字符对象。但如果对每个字符对象都分配内存，那么在系统运行时就会耗费大量的内存。如何在保留面向对象操作方式优点的同时避免创建大量的对象呢？这就到了享元模式发挥作用的时候了。
二、享元模式
享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。例如可以对文档处理系统创建共享池，在共享池中建立字母和代码的对应关系，这样就可以用共享池中的26个对象解决需要创建大量对象的问题。其结构图如下：
Flyweight定义了享元接口，外部对象通过这个接口来访问具体的享元对象。
ConcreteFlyweight实现Flyweight接口，定义了具体的享元对象，并保存享元对象的内部状态。该享元对象是可共享的。
UnsharedConcreteFlyweight实现Flyweight接口，定义了不用于共享的享元对象。
FlyweightFactory创建并管理享元对象。
Client保存对享元接口的引用，通过该引用有效的使用具体的享元对象。
三、示例
下面以一个实际的应用来实现下享元模式。这个例子是：一个文本编辑器中会出现很多字面，使用享元模式去实现这个文本编辑器的话，会把每个字面做成一个享元对象。享元对象的内部状态就是这个字面，而字母在文本中的位置和字体风格等其他信息就是它的外部状态。下面就以这个例子来实现下享元模式，具体实现代码如下：
/// <summary>
/// 客户端调用
/// </summary>
class Client
{
static void Main(string[] args)
{
// 定义外部状态，例如字母的位置等信息
int externalstate = 10;
// 初始化享元工厂
FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
// 判断是否已经创建了字母A，如果已经创建就直接使用创建的对象A
Flyweight fa = factory.GetFlyweight("A");
if (fa != null)
{
// 把外部状态作为享元对象的方法调用参数
fa.Operation(--externalstate);
}
// 判断是否已经创建了字母B
Flyweight fb = factory.GetFlyweight("B");
if (fb != null)
{
fb.Operation(--externalstate);
}
// 判断是否已经创建了字母C
Flyweight fc = factory.GetFlyweight("C");
if (fc != null)
{
fc.Operation(--externalstate);
}
// 判断是否已经创建了字母D
Flyweight fd= factory.GetFlyweight("D");
if (fd != null)
{
fd.Operation(--externalstate);
}
else
{
Console.WriteLine("驻留池中不存在字符串D");
// 这时候就需要创建一个对象并放入驻留池中
ConcreteFlyweight d = new ConcreteFlyweight("D");
factory.flyweights.Add("D", d);
}
Console.Read();
}
}
/// <summary>
/// 享元工厂，负责创建和管理享元对象
/// </summary>
public class FlyweightFactory
{
// 最好使用泛型Dictionary<string,Flyweighy>
//public Dictionary<string, Flyweight> flyweights = new Dictionary<string, Flyweight>();
public Hashtable flyweights = new Hashtable();
public FlyweightFactory()
{
flyweights.Add("A", new ConcreteFlyweight("A"));
flyweights.Add("B", new ConcreteFlyweight("B"));
flyweights.Add("C", new ConcreteFlyweight("C"));
}
public Flyweight GetFlyweight(string key)
{
// 更好的实现如下
//Flyweight flyweight = flyweights[key] as Flyweight;
//if (flyweight == null)
//{
// Console.WriteLine("驻留池中不存在字符串" + key);
// flyweight = new ConcreteFlyweight(key);
//}
//return flyweight;
return flyweights[key] as Flyweight;
}
}
/// <summary>
/// 抽象享元类，提供具体享元类具有的方法
/// </summary>
public abstract class Flyweight
{
public abstract void Operation(int extrinsicstate);
}
// 具体的享元对象，这样我们不把每个字母设计成一个单独的类了，而是作为把共享的字母作为享元对象的内部状态
public class ConcreteFlyweight : Flyweight
{
// 内部状态
private string intrinsicstate ;
// 构造函数
public ConcreteFlyweight(string innerState)
{
this.intrinsicstate = innerState;
}
/// <summary>
/// 享元类的实例方法
/// </summary>
/// <param name="extrinsicstate">外部状态</param>
public override void Operation(int extrinsicstate)
{
Console.WriteLine("具体实现类: intrinsicstate {0}, extrinsicstate {1}", intrinsicstate, extrinsicstate);
}
}
