设计模式(C#) 享元模式(Flyweight Pattern)【转】

　　享元模式是避免大量相同或相似对象的出现而出现的设计模式，一般出现的对象不可能是一样的对象，它们可能很相似，只是一部分表现或者说是状态不一样，这样，我们就可以把他们相同的部分抽象出来，封装起来，称之为内状态，然后不一样的地方，称之为外状态，通过一定的方法加进对象中去，这样就达到对象重用的效果，不用再创建那么多对象。

#region 享元模式

#region 需求说明
//概述
//面向对象的思想很好地解决了抽象性的问题，一般也不会出现性能上的问题。但是在某些情况下，对象的数量可能会太多，从而导致了运行时的代价。那么我们如何去避免大量细粒度的对象，同时又不影响客户程序使用面向对象的方式进行操作？
//意图
//运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。[GOF 《设计模式》]
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#region 案例说明
//考虑这样一个字处理软件，它需要处理的对象可能有单个的字符，由字符组成的段落以及整篇文档，根据面向对象的设计思想和Composite模式，不管是字符还是段落，文档都应该作为单个的对象去看待，这里只考虑单个的字符，不考虑段落及文档等对象。
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#region 用法说明
//效果及实现要点
//1．面向对象很好的解决了抽象性的问题，但是作为一个运行在机器中的程序实体，我们需要考虑对象的代价问题。Flyweight设计模式主要解决面向对象的代价问题，一般不触及面向对象的抽象性问题。
//2．Flyweight采用对象共享的做法来降低系统中对象的个数，从而降低细粒度对象给系统带来的内存压力。在具体实现方面，要注意对象状态的处理。
//3．享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中对象的数量。但是，它做到这一点所付出的代价也是很高的：享元模式使得系统更加复杂。为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑复杂化。另外它将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长。
//适用性
//当以下所有的条件都满足时，可以考虑使用享元模式：
//1、   一个系统有大量的对象。
//2、   这些对象耗费大量的内存。
//3、   这些对象的状态中的大部分都可以外部化。
//4、   这些对象可以按照内蕴状态分成很多的组，当把外蕴对象从对象中剔除时，每一个组都可以仅用一个对象代替。
//5、   软件系统不依赖于这些对象的身份，换言之，这些对象可以是不可分辨的。
//满足以上的这些条件的系统可以使用享元对象。最后，使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的表，而这需要耗费资源。因此，应当在有足够多的享元实例可供共享时才值得使用享元模式。
//总结
//Flyweight模式解决的是由于大量的细粒度对象所造成的内存开销的问题，它在实际的开发中并不常用，但是作为底层的提升性能的一种手段却很有效。
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示例

有一个Message实体类，某些对象对它的操作有Insert()和Get()方法，现在要运用共享技术支持这些对象。

MessageModel

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern.Flyweight
{
　　/**//// <summary>
　　/// Message实体类
　　/// </summary>
　　public class MessageModel
　　{
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 构造函数
　　　　/// </summary>
　　　　/// <param name="msg">Message内容</param>
　　　　/// <param name="pt">Message发布时间</param>
　　　　public MessageModel(string msg, DateTime pt)
　　　　{
　　　　　　this._message = msg;
　　　　　　this._publishTime = pt;
　　　　}

　　　　private string _message;
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// Message内容
　　　　/// </summary>
　　　　public string Message
　　　　{
　　　　　　get { return _message; }
　　　　　　set { _message = value; }
　　　　}

　　　　private DateTime _publishTime;
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// Message发布时间
　　　　/// </summary>
　　　　public DateTime PublishTime
　　　　{
　　　　　　get { return _publishTime; }
　　　　　　set { _publishTime = value; }
　　　　}
　　}
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern.Flyweight
{
　　/**//// <summary>
　　/// 操作Message抽象类（Flyweight）
　　/// </summary>
　　public abstract class AbstractMessage
　　{
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 获取Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public abstract List<MessageModel> Get();

　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 插入Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <param name="mm">Message实体对象</param>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public abstract bool Insert(MessageModel mm);
　　}
}

SqlMessage

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern.Flyweight
{
　　/**//// <summary>
　　/// Sql方式操作Message（ConcreteFlyweight）
　　/// </summary>
　　public class SqlMessage : AbstractMessage
　　{
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 获取Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public override List<MessageModel> Get()
　　　　{
　　　　　　List<MessageModel> l = new List<MessageModel>();
　　　　　　l.Add(new MessageModel("SQL方式获取Message", DateTime.Now));

　　　　　　return l;
　　　　}

　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 插入Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <param name="mm">Message实体对象</param>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public override bool Insert(MessageModel mm)
　　　　{
　　　　　　// 代码略
　　　　　　return true;
　　　　}
　　}
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern.Flyweight
{
　　/**//// <summary>
　　/// Xml方式操作Message（ConcreteFlyweight）
　　/// </summary>
　　public class XmlMessage : AbstractMessage
　　{
　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 获取Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public override List<MessageModel> Get()
　　　　{
　　　　　　List<MessageModel> l = new List<MessageModel>();
　　　　　　l.Add(new MessageModel("XML方式获取Message", DateTime.Now));

　　　　　　return l;
　　　　}

　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 插入Message
　　　　/// </summary>
　　　　/// <param name="mm">Message实体对象</param>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public override bool Insert(MessageModel mm)
　　　　{
　　　　　　// 代码略
　　　　　　return true;
　　　　}
　　}
}

MessageFactory

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Pattern.Flyweight
{
　　/**//// <summary>
　　/// Message工厂（FlyweightFactory）
　　/// </summary>
　　public class MessageFactory
　　{
　　　　private Dictionary<string, AbstractMessage> _messageObjects = new Dictionary<string, AbstractMessage>();

　　　　/**//// <summary>
　　　　/// 获取Message对象
　　　　/// </summary>
　　　　/// <param name="key">key</param>
　　　　/// <returns></returns>
　　　　public AbstractMessage GetMessageObject(string key)
　　　　{
　　　　　　AbstractMessage messageObject = null;

　　　　　　if (_messageObjects.ContainsKey(key))
　　　　　　{
　　　　　　　　messageObject = _messageObjects[key];
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　switch (key)
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　case "xml": messageObject = new SqlMessage(); break;
　　　　　　　　　　case "sql": messageObject = new XmlMessage(); break;
　　　　　　　　}

　　　　　　　　_messageObjects.Add(key, messageObject);
　　　　　　}

　　　　　　return messageObject;
　　　　}
　　}
}

using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;

using Pattern.Flyweight;

public partial class Flyweight : System.Web.UI.Page
{
　　protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
　　{
　　　　string[] ary = new string[] { "xml", "sql" };

　　　　MessageFactory messageFactory = new MessageFactory();

　　　　foreach (string key in ary)
　　　　{
　　　　　　AbstractMessage messageObject = messageFactory.GetMessageObject(key);

　　　　　　Response.Write(messageObject.Insert(new MessageModel("插入", DateTime.Now)));
　　　　　　Response.Write("<br />");
　　　　　　Response.Write(messageObject.Get()[0].Message + " " + messageObject.Get()[0].PublishTime.ToString());
　　　　　　Response.Write("<br />");
　　　　}
　　}
}

运行结果

True

SQL方式获取Message 2007-5-17 22:20:38

True

XML方式获取Message 2007-5-17 22:20:38

参考

http://www.dofactory.com/Patterns/PatternFlyweight.aspx