C#享元模式介绍

惜

一 、  享元 （Flyweight ） 模式

      Flyweight 在拳击比赛中指最轻量级，即"蝇量级"，有些作者翻译为"羽量级"。这里使用"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细粒度对象。享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态（Internal
State）和外蕴状态（External State）。内蕴状态是存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变。因此内
蕴状态并可以共享。
      外蕴状态是随环境改变而改变的、不可以共享的状态。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，并在享元对象被
创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外蕴状态与内蕴状态是相互独立的。

享元模式的应用
      享元模式在编辑器系统中大量使用。一个文本编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做
成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是这个字母，而字母在文本中的位置和字模风格等其他信息则是外蕴状
态。比如，字母 a 可能出现在文本的很多地方，虽然这些字母 a 的位置和字模风格不同，但是所有这些地方使
用的都是同一个字母对象。这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享。

二 、  单纯享元模式的结构




在单纯享元模式中，所有的享元对象都是可以共享的。单纯享元模式所涉及的角色如下：

抽象享元(Flyweight)角色：此角色是所有的具体享元类的超类，为这些类规定出需要实现的公共接口。那些需
要外蕴状态(External State)的操作可以通过调用商业方法以参数形式传入。

具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内
蕴状态提供存储空间。享元对象的内蕴状态必须与对象所处的周围环境无关，从而使得享元对象可以在系统内共
享的。


享元工厂(FlyweightFactory)角色：本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适
当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候，享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个复合要求的
享元对象。如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对象
的话，享元工厂角色就应当创建一个合适的享元对象。

客户端(Client)角色：本角色需要维护一个对所有享元对象的引用。本角色需要自行存储所有享元对象的外蕴状
态。

三 、  单纯享元模式的示意性源代码

[C#] 纯文本查看 复制代码

// Flyweight pattern -- Structural example

using System;
using System.Collections;

namespace JobApi
{ // "FlyweightFactory"
    class FlyweightFactory
    {
        // Fields
        private readonly Hashtable flyweights = new Hashtable();
        // Constructors
        public FlyweightFactory()
        {
            flyweights.Add("X", new ConcreteFlyweight());
            flyweights.Add("Y", new ConcreteFlyweight());
            flyweights.Add("Z", new ConcreteFlyweight());
        }
        // Methods
        public Flyweight GetFlyweight(string key)
        {
            return ((Flyweight)flyweights[key]);
        }
    }
// "Flyweight"
    abstract class Flyweight
    {
        // Methods
        public abstract void Operation(int extrinsicstate);
    }
// "ConcreteFlyweight"
    class ConcreteFlyweight : Flyweight
    {
        private string intrinsicstate = "A";
        // Methods
        public override void Operation(int extrinsicstate)
        {
            Console.WriteLine("ConcreteFlyweight: intrinsicstate {0}, extrinsicstate {1}",
                intrinsicstate, extrinsicstate);
        }
    }
    /// <summary>
    /// Client test
    /// </summary>
    public class Client
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            // Arbitrary extrisic state
            int extrinsicstate = 22;
            FlyweightFactory f = new FlyweightFactory();
            // Work with different flyweight instances
            Flyweight fx = f.GetFlyweight("X");
            fx.Operation(--extrinsicstate);
            Flyweight fy = f.GetFlyweight("Y");
            fy.Operation(--extrinsicstate);
            Flyweight fz = f.GetFlyweight("Z");
            fz.Operation(--extrinsicstate);
        }
    }
}

四 、  复合享元模式的结构

      单纯享元模式中，所有的享元对象都可以直接共享。下面考虑一个较为复杂的情况，即将一些单纯享元使用合成
模式加以复合，形成复合享元对象。这样的复合享元对象本身不能共享，但是它们可以分解成单纯享元对象，而
后者则可以共享。

复合享元模式的类图如下图所示：




      享元模式所涉及的角色有抽象享元角色、具体享元角色、复合享元角色、享员工厂角色，以及客户端角色等。
抽象享元角色：此角色是所有的具体享元类的超类，为这些类规定出需要实现的公共接口。那些需要外蕴状态
(External State)的操作可以通过方法的参数传入。抽象享元的接口使得享元变得可能，但是并不强制子类实行
共享，因此并非所有的享元对象都是可以共享的。

      具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内
蕴状态提供存储空间。享元对象的内蕴状态必须与对象所处的周围环境无关，从而使得享元对象可以在系统内共
享。有时候具体享元角色又叫做单纯具体享元角色，因为复合享元角色是由单纯具体享元角色通过复合而成的。
复合享元(UnsharableFlyweight)角色：复合享元角色所代表的对象是不可以共享的，但是一个复合享元对象
可以分解成为多个本身是单纯享元对象的组合。复合享元角色又称做不可共享的享元对象。

      享元工厂(FlyweightFactoiy)角色：本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适
当地共享。当一个客户端对象请求一个享元对象的时候，享元工厂角色需要检查系统中是否已经有一个符合要求
的享元对象，如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对
象的话，享元工厂角色就应当创建一个新的合适的享元对象。
客户端(Client)角色：本角色还需要自行存储所有享元对象的外蕴状态。

Amy

强烈支持楼主ing……

站长苏飞

我只是路过打酱油的。

liu

强烈支持楼主ing……

竹林风

真是难得给力的帖子啊。