享元(flyweight)模式是一种用于性能优化的模式,“fly”在这里是苍蝇的意思,意为蝇量级。享元模式的核心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与外部状态(状态在这里通常指属性)。享元模式的目标是尽量减少共享对象的数量,关于如何划分内部状态和外部状态,下面的几条经验提供了一些指引。
- 内部状态存储于对象内部。
- 内部状态可以被一些对象共享。
- 内部状态独立于具体的场景,通常不会改变。
- 外部状态取决于具体的场景,并根据场景而变化,外部状态不能被共享。
例子:
假设有个内衣工厂,目前的产品有50种男式内衣和50种女士内衣,为了推销产品,工厂决定生产一些塑料模特来穿上他们的内衣拍成广告照片。正常情况下需要50个男模特和50个女模特,然后让他们每人分别穿上一件内衣来拍照。不使用享元模式的情况下,在程序里也许会这样写:
1 | const Model = function (sex, underwear) { |
要得到一张照片,每次都需要传入sex和underwear参数,如上所述,现在一共有50种男内衣和50种女内衣,所以一共会产生100个对象。如果将来生产了10000种内衣,那这个程序可能会因为存在如此多的对象已经提前崩溃。下面我们来考虑一下如何优化这个场景。
虽然有100种内衣,但很显然并不需要50个男模特和50个女模特。其实男模特和女模特各自有一个就足够了,他们可以分别穿上不同的内衣来拍照。现在来改写一下代码,既然只需要区别男女模特,那我们先把underwear参数从构造函数中移除,构造函数只接收sex参数:
1 | const Model = function( sex ){ |
分别创建一个男模特对象和一个女模特对象:
1 | const maleModel = new Model( 'male' ); |
给男女模特依次穿上所有的服装,并进行拍照:
1 | for ( let i = 1; i <= 50; i++ ){ |
可以看到,改进之后的代码,只需要两个对象便完成了同样的功能。
在上面的例子中,性别是内部状态,内衣是外部状态,通过区分这两种状态,大大减少了系统中的对象数量。通常来讲,内部状态有多少种组合,系统中便最多存在多少个对象,因为性别通常只有男女两种,所以该内衣厂商最多只需要2个对象。
使用享元模式的关键是如何区别内部状态和外部状态。可以被对象共享的属性通常被划分为内部状态,如同不管什么样式的衣服,都可以按照性别不同,穿在同一个男模特或者女模特身上,模特的性别就可以作为内部状态储存在共享对象的内部。而外部状态取决于具体的场景,并根据场景而变化,就像例子中每件衣服都是不同的,它们不能被一些对象共享,因此只能被划分为外部状态。