轻量级设计模式是通过共享对象来减少内存负载，它通过把对象属性分离成内部和外部两种来实现对资源的共享。
GoF（Gang of Four）说：“运用共享技术高效的支持大量细粒度对象 ”。轻量级模式的核心就是“共享 ”。
何时使用轻量级设计模式，可以参照下面几个因素：
需要创建大量对象。考虑内存成本。大多数对象属性可以对外共享。应用程序不必授权给唯一的对象，因为同一对象被实例后需要被重复使用。外在状态可以被计算而不是存储，这样更好（下面解释）。现在，一台电脑内存平均都有5O0GB硬盘和4GB RAM，这是不是意味着我们不需要去考虑内存和成本了呢？由于成本下降让我们使用起来没有了限制，移动设备每天都在增加，而它们仍然存在内存约束。假设你 创建一个宇宙地图项目，你需要给每个星星创建对象，你想想，这个需要多少内存，GoF 在他们的书里给了一个例子。如果在每一个文件里面都需要为每个角色创建对象，想象一下文件将会多大，还何谈性能？
如何应用轻量级
在使用轻量级之前，应该先解析大对象类型，核心思路是通过重用 减少对象的创建。创建一小群能够通过分享重用的对象。细致分析每个对象属性，它们可以被分离成内在和外在两种。通过上下文来进行共享。让我们来看一个例子。
假设在一个文本编辑器中只能输入A到Z这26个字母，如果我们要使用这个编辑创建100页文档，我可能会有200000（2000*100）个字符 （假设2000字节/页）。如果没有轻量级，我们将会创建200000个对象去进行细粒度控制。每个字符也会有它们自己的属性，比如颜色、字体、尺寸等 等，这里我们该如何应用轻量级呢？
内部和外部状态
创建26个对象（从A到Z）映射每个单独的字符。这些26个字符将会有它们字节的内部状态特征，比如说对象‘a’将会有“a”字符的特征。那颜色、 字体、大小这些该怎么处理呢？这些外在状态将通过客户端代码创建。存储26个对象，通过客户端代码获得所需的字符/对象特征，并且通过外在状态进行上下联 系。关于上下文意味着，字符‘a’在第一行可能是红色而在其他行可能是蓝色。
实现轻量级
对象的内部状态被称为轻量级对象。当实现轻量级时，我们将会创建一些具体的对象并且会存储一些内在特征。我们将会有一个工厂去创建这些具体对象，而这个工厂就称作轻量级工厂 。这个工厂的作用是保证这些对象可以进行共享并且不会被重复创建。
让我们来看一个例子吧。我们要画多种不同的几何图形，比如矩形、椭圆形，每个图形可能会使用不同的颜色，尺寸，填充类型，字体。为了方便实现，我们将图形限制成矩形和椭圆形两种，每个图形都会有一个标签与它们的形状相映射。矩形标签为“R”，椭圆形标签为“O”。
使用内部状态作为唯一的标签。因此我们将会有两个轻量级对象。颜色、尺寸、填充类型、字体这些作为外部状态。我们将会使用一个轻量级工厂来维护这两个对象，并且会把它们相应地的分发到客户端。这里有一个接口用来实现轻量级并且会有相同的设计图。
为了使用方便，客户端代码将使用random产生器来创建外在属性。我们将会动态计算和使用这些不被存储的外在属性。
轻量级模式的UML图
轻量级模式的Java实现
package com.javapapers.designpattern.flyweight; import java.awt.Color; import java.awt.Graphics; public interface MyShape { public void draw(Graphics g, int x, int y, int width, int height, Color color, boolean fill, String font); } package com.javapapers.designpattern.flyweight; import java.awt.Color; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; public class MyOval implements MyShape { private String label; public MyOval(String label) { this .label = label; } public void draw(Graphics oval, int x, int y, int width, int height, Color color, boolean fill, String font) { oval.setColor(color); oval.drawOval(x, y, width, height); oval.setFont( new Font(font, 12 , 12 )); oval.drawString(label, x + (width / 2 ), y); if (fill) oval.fillOval(x, y, width, height); } } package com.javapapers.designpattern.flyweight; import java.awt.Color; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; public class MyRectangle implements MyShape { private String label; public MyRectangle(String label) { this .label = label; } public void draw(Graphics rectangle, int x, int y, int width, int height, Color color, boolean fill, String font) { rectangle.setColor(color); rectangle.drawRect(x, y, width, height); rectangle.setFont( new Font(font, 12 , 12 )); rectangle.drawString(label, x + (width / 2 ), y); if (fill) rectangle.fillRect(x, y, width, height); } } package com.javapapers.designpattern.flyweight; import java.util.HashMap; public class ShapeFactory { private static final HashMap shapes = new HashMap(); public static MyShape getShape(String label) { MyShape concreteShape = (MyShape) shapes.get(label); if (concreteShape == null ) { if (label.equals( "R" )) { concreteShape = new MyRectangle(label); } else if (label.equals( "O" )) { concreteShape = new MyOval(label); } shapes.put(label, concreteShape); } return concreteShape; } } package com.javapapers.designpattern.flyweight; import java.awt.BorderLayout; import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Graphics; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JPanel; public class Client extends JFrame { private static final int WIDTH = 400 ; private static final int HEIGHT = 400 ; private static final String shapes[] = { "R" , "O" }; private static final Color colors[] = { Color.red, Color.green, Color.blue }; private static final boolean fill[] = { true , false }; private static final String font[] = { "Arial" , "Courier" }; public Client() { Container contentPane = getContentPane(); JButton startButton = new JButton( "Draw Shapes" ); final JPanel panel = new JPanel(); contentPane.add(panel, BorderLayout.CENTER); contentPane.add(startButton, BorderLayout.SOUTH); setSize(WIDTH, WIDTH); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); setVisible( true ); startButton.addActionListener( new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { Graphics g = panel.getGraphics(); for ( int i = 0 ; i < 100 ; ++i) { MyShape shape = ShapeFactory.getShape(getRandomShape()); shape.draw(g, getRandomX(), getRandomY(), getRandomWidth(), getRandomHeight(), getRandomColor(), getRandomFill(), getRandomFont()); } } }); } private String getRandomShape() { return shapes[( int ) (Math.random() * shapes.length)]; } private int getRandomX() { return ( int ) (Math.random() * WIDTH); } private int getRandomY() { return ( int ) (Math.random() * HEIGHT); } private int getRandomWidth() { return ( int ) (Math.random() * (WIDTH / 7 )); } private int getRandomHeight() { return ( int ) (Math.random() * (HEIGHT / 7 )); } private Color getRandomColor() { return colors[( int ) (Math.random() * colors.length)]; } private boolean getRandomFill() { return fill[( int ) (Math.random() * fill.length)]; } private String getRandomFont() { return font[( int ) (Math.random() * font.length)]; } public static void main(String[] args) { Client client = new Client(); } } Flyweight.zip (9.5 KB)下载次数: 1