每天一个设计模式之享元模式

jone5679 发布于2019-08-23 14:11 / 707人阅读

摘要：作者按每天一个设计模式旨在初步领会设计模式的精髓，目前采用和两种语言实现。享元模式提醒我们将一个对象的属性划分为内部和外部状态。

作者按：《每天一个设计模式》旨在初步领会设计模式的精髓，目前采用javascript和python两种语言实现。诚然，每种设计模式都有多种实现方式，但此小册只记录最直截了当的实现方式 :)

个人技术博客-godbmw.com 欢迎来玩! 每周至少 1 篇原创技术分享，还有开源教程(webpack、设计模式）、面试刷题（偏前端）、知识整理（每周零碎），欢迎长期关注！本篇博客地址是：《每天一个设计模式之享元模式》。

如果您也想进行知识整理 + 搭建功能完善/设计简约/快速启动的个人博客，请直接戳theme-bmw

0. 项目地址

享元模式·代码

《每天一个设计模式》地址

1. 什么是“享元模式”？

享元模式：运用共享技术来减少创建对象的数量，从而减少内存占用、提高性能。

享元模式提醒我们将一个对象的属性划分为内部和外部状态。

内部状态：可以被对象集合共享，通常不会改变

外部状态：根据应用场景经常改变

享元模式是利用时间换取空间的优化模式。

2. 应用场景

享元模式虽然名字听起来比较高深，但是实际使用非常容易：只要是需要大量创建重复的类的代码块，均可以使用享元模式抽离内部/外部状态，减少重复类的创建。

为了显示它的强大，下面的代码是简单地实现了大家耳熟能详的“对象池”，以彰显这种设计模式的魅力。

3. 代码实现

这里利用python和javascript实现了一个“通用对象池”类--ObjectPool。这个类管理一个装载空闲对象的数组，如果外部需要一个对象，直接从对象池中获取，而不是通过new操作。

对象池可以大量减少重复创建相同的对象，从而节省了系统内存，提高运行效率。

为了形象说明“享元模式”在“对象池”实现和应用，特别准备了模拟了File类，并且模拟了“文件下载”操作。

通过阅读下方代码可以发现：对于File类，内部状态是pool属性和download方法；外部状态是name和src(文件名和文件链接)。借助对象池，实现了File类的复用。

注：为了方便演示，Javascript实现的是并发操作，Python实现的是串行操作。输出结果略有不同。

3.1 Python3 实现

from time import sleep


class ObjectPool:  # 通用对象池
    def __init__(self):
        self.__pool = []

    # 创建对象
    def create(self, Obj):
        # 对象池中没有空闲对象，则创建一个新的对象
        # 对象池中有空闲对象，直接取出，无需再次创建
        return self.__pool.pop() if len(self.__pool) > 0 else Obj(self)

    # 对象回收
    def recover(self, obj):
        return self.__pool.append(obj)

    # 对象池大小
    def size(self):
        return len(self.__pool)


class File:  # 模拟文件对象
    def __init__(self, pool):
        self.__pool = pool

    def download(self):  # 模拟下载操作
        print("+ 从", self.src, "开始下载", self.name)
        sleep(0.1)
        print("-", self.name, "下载完成")
        # 下载完毕后，将对象重新放入对象池
        self.__pool.recover(self)


if __name__ == "__main__":
    obj_pool = ObjectPool()

    file1 = obj_pool.create(File)
    file1.name = "文件1"
    file1.src = "https://download1.com"
    file1.download()

    file2 = obj_pool.create(File)
    file2.name = "文件2"
    file2.src = "https://download2.com"
    file2.download()

    file3 = obj_pool.create(File)
    file3.name = "文件3"
    file3.src = "https://download3.com"
    file3.download()

    print("*" * 20)
    print("下载了3个文件, 但其实只创建了", obj_pool.size(), "个对象")

输出结果(这里为了方便演示直接使用了sleep方法，没有再用多线程模拟）：

+ 从 https://download1.com 开始下载 文件1
- 文件1 下载完成
+ 从 https://download2.com 开始下载 文件2
- 文件2 下载完成
+ 从 https://download3.com 开始下载 文件3
- 文件3 下载完成
********************
下载了3个文件, 但其实只创建了 1 个对象

3.2 ES6 实现

// 对象池
class ObjectPool {
  constructor() {
    this._pool = []; //
  }

  // 创建对象
  create(Obj) {
    return this._pool.length === 0
      ? new Obj(this) // 对象池中没有空闲对象，则创建一个新的对象
      : this._pool.shift(); // 对象池中有空闲对象，直接取出，无需再次创建
  }

  // 对象回收
  recover(obj) {
    return this._pool.push(obj);
  }

  // 对象池大小
  size() {
    return this._pool.length;
  }
}

// 模拟文件对象
class File {
  constructor(pool) {
    this.pool = pool;
  }

  // 模拟下载操作
  download() {
    console.log(`+ 从 ${this.src} 开始下载 ${this.name}`);
    setTimeout(() => {
      console.log(`- ${this.name} 下载完毕`); // 下载完毕后, 将对象重新放入对象池
      this.pool.recover(this);
    }, 100);
  }
}

/****************** 以下是测试函数 **********************/

let objPool = new ObjectPool();

let file1 = objPool.create(File);
file1.name = "文件1";
file1.src = "https://download1.com";
file1.download();

let file2 = objPool.create(File);
file2.name = "文件2";
file2.src = "https://download2.com";
file2.download();

setTimeout(() => {
  let file3 = objPool.create(File);
  file3.name = "文件3";
  file3.src = "https://download3.com";
  file3.download();
}, 200);

setTimeout(
  () =>
    console.log(
      `${"*".repeat(50)}
下载了3个文件，但其实只创建了${objPool.size()}个对象`
    ),
  1000
);

输出结果如下：

+ 从 https://download1.com 开始下载 文件1
+ 从 https://download2.com 开始下载 文件2
- 文件1 下载完毕
- 文件2 下载完毕
+ 从 https://download3.com 开始下载 文件3
- 文件3 下载完毕
**************************************************
下载了3个文件，但其实只创建了2个对象

4. 参考

《JavaScript 设计模式和开发实践》

云服务器 GPU云服务器单例模式实现一个数据库连接池每天一个linux命令代码设计模式工厂模式设计模式观察者模式

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/100237.html

每天一个设计模式之享元模式

摘要：作者按每天一个设计模式旨在初步领会设计模式的精髓，目前采用和两种语言实现。享元模式提醒我们将一个对象的属性划分为内部和外部状态。作者按：《每天一个设计模式》旨在初步领会设计模式的精髓，目前采用javascript和python两种语言实现。诚然，每种设计模式都有多种实现方式，但此小册只记录最直截了当的实现方式 :) 个人技术博客-godbmw.com 欢迎来玩! 每周至少 1 篇原创...

ormsf 2019-07-30 18:40 评论0 收藏0
设计模式之享元模式

摘要：而享元模式的核心就是运用共享技术来有效支持大量细粒度的对象。享元模式要求将对象的属性划分为内部状态和外部状态，所以在了解享元模式之前我们先要了解两个概念内部状态外部状态。一般情况下在这四种情况下应该考虑使用享元模式。享元模式（flyweight）是一种用于性能优化的模式，之所以用fly其意为蝇量级。而享元模式的核心就是运用共享技术来有效支持大量细粒度的对象。虽然面向对象可以非常方便的...

Jioby 2019-08-22 10:33 评论0 收藏0
设计模式之享元模式

摘要：类图相关的设计模式享元模式和代理模式当代理模式消耗性能比较大的时候，就可以用享元模式享元模式和单例模式容器单例，享元模式就是复用对象的思想。源码中的享元模式源码地址享元模式参考慕课网设计模式精讲设计模式读书笔记享元模式 0x01.定义与类型定义：提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方法，系统使用少量对象,而且这些都比较相似，状态变化小，可以实现对象的多次复用。运用共享技...

vvpale 2019-08-19 10:19 评论0 收藏0
javascript之享元模式

摘要：享元模式享元模式是一种优化程序性能的模式本质为减少对象创建的个数。享元模式享元模式是一种优化程序性能的模式, 本质为减少对象创建的个数。以下情况可以使用享元模式:有大量相似的对象, 占用了大量内存对象中大部分状态可以抽离为外部状态 demo某商家有 50 种男款内衣和 50 种款女款内衣, 要展示它们方案一: 造 50 个塑料男模和 50 个塑料女模, 让他们穿上展示, 代码如...

BlackHole1 2019-08-26 10:45 评论0 收藏0
JavaScript设计模式之结构型设计模式

摘要：享元模式通过分析应用程序的对象，将其解析为内在数据和外在数据，减少对象数量，从而提高程序的性能。通过这种方式进行事件绑定，可以减少事件处理程序的数量，这种方式叫做事件委托，也是运用了享元模式的原理。事件处理程序是公用的内在部分，每个菜单项各 github 全文地址： YOU-SHOULD-KNOW-JS JavaScript设计模式之外观模式概念外观模式：为一组复杂子系统接口提...

xiaoqibTn 2019-08-21 18:24 评论0 收藏0