学步园

// // // // // // // // //

///2013.1.31

// // // // // // // // //

Flyweight模式，

有一个有趣的翻译:

——蝇量模式。

【核心】将大量粒度(小的)的对象进行共性与特殊性的分离，用'提取'代替'创建'重复的部分。

UML图：

其目的非常单纯，

在程序中大量应用的重复小数据，

就像这篇文章中的文字——例如'的'，

在它重复大量出现的时候，

如果每一次的实现都为其实例化一次，

将会造成大量重复的开销。

为此，

Flyweight会将这些重复的归为一类(放到一个大字典中)，

在需要的时候提取出来就好了。

当然即使是拥有共性的物体也可能具有各自的特殊性:

例如'的'有以下几种形式:

的 的 的 的

都是同一个字，

但却有不同的表现形式，

这种时候，

就是UML图中的没有进行共享的那一部分:

——外部状态的设计目的了。

代码实例：

【大致思路】

FlyWeight作为虚基类，其衍生类ConcreteFlyWeight在构造函数中将FlyWeight内部状态keyName(共享、通用的)初始化。

并通过Operation以及其参数——外部状态Style(如Color之类的)来创建不同形式的Key.

FlyWeightFactory拥有一个FlyWeight类型的集合，每次在创建相应Key的时候都检查是否已含有此KeyName，

如果有，则调用；没有，则创建。

FlyWeight.h

#ifndef _FLYWEIGHT_H_
#define _FLYWEIGHT_H_
#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

class FlyWeight
{
public:
	virtual void Operation(string style) = 0;
	string getKeyName();

protected:
	FlyWeight(string cn);
	string keyName;
};

class ConcreteFlyWeight:public FlyWeight
{
public:
	ConcreteFlyWeight(string key);
	string getKeyName();
	void Operation(string style);
};
#endif

FlyWeight.cpp

#include"FlyWeight.h"

using namespace std;

FlyWeight::FlyWeight(string cn)
{
	this->keyName = cn;
}

string FlyWeight::getKeyName()
{
	return this->keyName;
}

ConcreteFlyWeight::ConcreteFlyWeight(string cn):FlyWeight(cn)
{
}

void ConcreteFlyWeight::Operation(string style)
{
	cout<<"KeyName: "<<keyName<<endl;
	cout<<"Style: "<<style<<endl;
}

string ConcreteFlyWeight::getKeyName()
{
	return this->keyName;
}

FlyWeightFactory,h

#ifndef _FLYWEIGHTFACTORY_H_
#define _FLYWEIGHTFACTORY_H_

#include"FlyWeight.h"
#include<vector>

class FlyWeightFactory
{
public:
	FlyWeightFactory();
	FlyWeight* getFlyWeight(string cn);

private:
	std::vector<FlyWeight*> flyWeightPool;
};

#endif

FlyWeightFactory.cpp

#include"FlyWeightFactory.h"
using namespace std;

FlyWeightFactory::FlyWeightFactory()
{

}

FlyWeight* FlyWeightFactory::getFlyWeight(string key)
{
	vector<FlyWeight*>::iterator itr;

	for(itr = flyWeightPool.begin();itr != flyWeightPool.end();itr++)
	{
		if((*itr)->getKeyName() == key)
		{
			cout<<"Get this key: "<<key<<endl;
			//If pool has this key.
			return (*itr);
		}
	}

		//If hasn't this key in the pool.Then Create...
		FlyWeight* newFlyWeight = new ConcreteFlyWeight(key);
		//And Add it to the pool.
		flyWeightPool.push_back(newFlyWeight);

		cout<<"Create this key: "<<key<<endl;
		return newFlyWeight;
}

main.cpp

#include"FlyWeightFactory.h"

int main()
{
	FlyWeightFactory* factory = new FlyWeightFactory();
	FlyWeight* key1 = new ConcreteFlyWeight("Fly");

	//Create and add to factory's pool. 
	factory->getFlyWeight("Fly")->Operation("Red Color");

	std::cout<<std::endl;                                                                                                        
	//Get Key from factory's pool
	factory->getFlyWeight("Fly")->Operation("Black Color");

	return 0;
}

输出结果:

【注意事项】

此模式核心的地方是在于对比每个创建的对象是否拥有共同状态，

没有，则创建；有，就提取。

因此，代码中的getFlyWeight需要着重去理解。

当然，

作为讲解之用，

这里使用Vector，

其实更多时候，

应该用一个Hash表来作为集合收容这些FlyWeight(例如C#中的Dictionary)。

顺便一提，

笔者作为游戏开发者，

看到此模式的第一眼就想到了图片Texture的调用。

在制作游戏中，

一张图片总是会重复使用多次，

如果每次调用都重新创建的话，

那太过不环保。

因此很多优秀的引擎(例如Cocos2d系列)，

都提供了一个图片池，

只需要将Sprite加入其中，

这样即使大量重复调用也不会比调用一次占更多内存(可忽略不计)。

其原理，

就是这个简单的FlyWeight模式。