GoF设计模式之十一 Flyweight- -

来源：百度文库编辑：神马文学网时间：2024/04/28 11:21:20

B6) Flyweight（享元模式）
定义：使用共享来高效的支持大量的细颗粒对象。
似乎不太常用的一个模式，因为对于要求可能严格了一点：大量的细颗粒对象，真正运用到这个层次上的机会应该不会太多。享元模式就是将大量对象实例中相同的部分提取出来，形成一个原型，这部分称为intrinsic（内部状态），是不变的，而会因外界条件而改变的部分称为extrinsic（外部状态）。那每次需要一个新的对象实例时候，就从享元共享池（pool）中得到内部状态即共享的原型，再根据外部条件，生成外部状态，这样如果是大规模数量的对象，就可以节省很多内存空间。是不是很像文件压缩技术？那就以压缩图像文件的例子来说明一下。首先是BMP文件类：
public class BMPFile {
private FileInfo info;
private Map pixelMap;
public Pixel getPixel(Position pos) {
return pixelMap.get(pos);
}
public void setPixel(Position pos, RGB color) {
Pixel pixel = new Pixel(pos, color);
pixelMap.put(pos, pixel);
}
}
FileInfo包括文件名、大小、日期等等，这暂时不考虑，因为对于享元模式，图片上的成千上万甚至上百万千万的像素（pixel）才是需要考虑的大量的细颗粒对象。像素(pixel)类，包含颜色和坐标，假设一个256色的BMP文件，那么颜色是固定的256种，就是内部状态，而坐标却会因为图片的样子和大小而变化，就是外部状态。如下：
public class Pixel {
private RGB color;
private Position pos;
public Pixel(Position pos, RGB color) {
this.pos = pos;
this.color = color;
}
}
现在开始压缩，假设分析某个BMP文件后发现，这个BMP共包含两种颜色，黑(RGB:000000)和白(RGB:FFFFFF)，图片大小为100x100。那么，这个BMP文件大小为10000个像素x每个像素的大小（假设为12个字节，颜色占用6个，坐标占用6个）+文件信息段（假设为500个字节），共计120500字节。转换成压缩格式，使用享元共享池
public class PixelPool {
private Map pool = new Hashmap();
public Pixel getPixel(RGB color) {
Pixel pixel = pool.get(color);
if (pixel == null) {
pixel = new Pixel(null, color);
pool.put(color, pixel);
}
return pixel;
}
}
那么，得到的新的压缩后的文件为：
public class CompressedBMPFile extends BMPFile {
private PixelPool pool = new PixelPool();
public void setPixel(Position pos, RGB color) {
Pixel pixel = pool.getPixel(color);
pixel.setPosition(position);
pixelMap.put(pos, pixel);
}
}
重新来计算一下新的压缩后的文件大小，两个颜色的像素占用2x6个字节+坐标占用字节10000x6+文件信息500字节，大约是60512字节，小了一半。就算是256色的BMP，总共的大小也只有256x6+10000x6+500=62036字节。当然，纪录用的享元池可能还有部分开销，但总体来说，节省了很大的空间，而且通过pool得到已有的pixel对象，不用每次创建新的对象，也是非常节省系统资源的。

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