在软件系统中,有时候也会存在资源浪费的情况,例如在计算机内存中存储了多个完全相同或者非常相似的对象,如果这些对象的数量太多将导致系统运行代价过高,内存属于计算机的“稀缺资源”,不应该用来“随便浪费”,那么是否存在一种技术可以用于节约内存使用空间,实现对这些相同或者相似对象的共享访问呢strong>答案是肯定,这种技术就是我们本章将要学习的享元模式。
14.1 围棋棋子的设计
Sunny软件公司欲开发一个围棋软件,其界面效果如图14-1所示:
享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用,享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态(Intrinsic State)和外部状态(Extrinsic State)。下面将对享元的内部状态和外部状态进行简单的介绍:
(1) 内部状态是存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变的状态,内部状态可以共享。如字符的内容,不会随外部环境的变化而变化,无论在任何环境下字符“a”始终是“a”,都不会变成“b”。
(2) 外部状态是随环境改变而改变的、不可以共享的状态。享元对象的外部状态通常由客户端保存,并在享元对象被创建之后,需要使用的时候再传入到享元对象内部。一个外部状态与另一个外部状态之间是相互独立的。如字符的颜色,可以在不同的地方有不同的颜色,例如有的“a”是红色的,有的“a”是绿色的,字符的大小也是如此,有的“a”是五 字,有的“a”是四 字。而且字符的颜色和大小是两个独立的外部状态,它们可以独立变化,相互之间没有影响,客户端可以在使用时将外部状态注入享元对象中。
正因为区分了内部状态和外部状态,我们可以将具有相同内部状态的对象存储在享元池中,享元池中的对象是可以实现共享的,需要的时候就将对象从享元池中取出,实现对象的复用。通过向取出的对象注入不同的外部状态,可以得到一系列相似的对象,而这些对象在内存中实际上只存储一份。
享元模式定义如下:
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