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詳解iOS App設(shè)計(jì)模式開發(fā)中對于享元模式的運(yùn)用

更新時(shí)間：2016年04月05日 09:33:16 作者：國土梅花

這篇文章主要介紹了iOS App設(shè)計(jì)模式開發(fā)中對于享元模式的運(yùn)用,示例代碼為傳統(tǒng)的Objective-C,需要的朋友可以參考下

享元模式的概念

在面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)中，利用公共對象不僅能節(jié)省資源還能提高性能。共享的對象只能提供某些內(nèi)在的信息，而不能用來識(shí)別對象。專門用于設(shè)計(jì)可共享對象的一種設(shè)計(jì)模式叫做享元模式（Flyweight pattern）。

實(shí)現(xiàn)享元模式需要兩個(gè)關(guān)鍵組件，通常是可共享的享元對象和保存他們的池。某種中央對象維護(hù)這個(gè)池，并從它返回適當(dāng)?shù)膶?shí)例。
運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度的對象。

公共交通（如公共汽車）已有一百多年的歷史了。大量去往相同方向的乘客可以分擔(dān)保有和經(jīng)營車輛（如公共汽車）的費(fèi)用。公共汽車有多個(gè)站臺(tái)，乘客沿著路線在接近他們目的地的地方上下車。到達(dá)目的地的費(fèi)用僅與行程有關(guān)。跟保有車輛相比，乘坐公共汽車要便宜得多。這就是利用公共資源的好處。

在面向?qū)ο筌浖O(shè)計(jì)中，我們利用公共對象不僅能節(jié)省資源還能提高性能。比方說，某個(gè)人物需要一個(gè)類的一百萬個(gè)實(shí)例，但我們可以把這個(gè)類的一個(gè)實(shí)例讓大家共享，而把某些獨(dú)特的信息放在外部，節(jié)省的資源可能相當(dāng)可觀（一個(gè)實(shí)例與一百萬個(gè)實(shí)例的差別）。共享的對象只提供某些內(nèi)在的信息，而不能用來識(shí)別對象。專門用于設(shè)計(jì)可共享對象的一種設(shè)計(jì)模式叫做享元模式。

使得享元對象是輕量級的最重要原因是什么呢？不是它們的大小，而是通過共享能夠節(jié)省的空間總量。某些對象的獨(dú)特狀態(tài)可以拿到外部，在別處管理，其余部分被共享。比如說，原來需要一個(gè)類的一百萬個(gè)對象，但因?yàn)檫@個(gè)類的對象為享元，現(xiàn)在只要一個(gè)就夠了。這就是由于可共享的享元對象讓整個(gè)系統(tǒng)變得輕量的原因。通過仔細(xì)的設(shè)計(jì)，內(nèi)存的節(jié)省非?？捎^。在iOS開發(fā)中，節(jié)省內(nèi)存意味著提升整體性能。

享元模式的實(shí)例應(yīng)用

我們創(chuàng)建一個(gè)WebSiteFactory工廠類，來維護(hù)池中的享元對象，根據(jù)父類型返回各種類型的具體享元對象，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "WebSiteProtocol.h"

@interface WebSiteFactory : NSObject

@property (nonatomic, strong) NSDictionary *flyweights; //共享對象

- (id<WebSiteProtocol>)getWebSiteCategory:(NSString *)webKey;

- (NSInteger)getWebSiteCount;

@end

復(fù)制代碼代碼如下:

#import "WebSiteFactory.h"

#import "ConcreteWebSite.h"

@implementation WebSiteFactory

- (instancetype)init {

    self = [super init];

    if (self) {

        _flyweights = [NSDictionary dictionary];

    }

    return self;

}

- (id<WebSiteProtocol>)getWebSiteCategory:(NSString *)webKey {    

    __block id<WebSiteProtocol> webset = nil;

    [self.flyweights enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id key, id obj, BOOL *stop) {

        if (webKey == key) {

            webset = obj;

            *stop = YES;

        }

    }];

    if (webset == nil) {

        ConcreteWebSite *concreteWebset = [[ConcreteWebSite alloc] init];

        concreteWebset.webName = webKey;

        webset = concreteWebset;

        NSMutableDictionary *mutabledic = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:self.flyweights];

        [mutabledic setObject:webset forKey:webKey];

        self.flyweights = [NSDictionary dictionaryWithDictionary:mutabledic];

    }

    return webset;

}

- (NSInteger)getWebSiteCount {

    return self.flyweights.count;

}

@end

代碼中的getWebSiteCategory方法可以返回具體的享元對象，返回的這個(gè)享元對象同時(shí)遵守WebSiteProtocol的協(xié)議，WebSiteProtocol的代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "User.h"

@protocol WebSiteProtocol <NSObject>

- (void)use:(User *)user;

@end

ConcreteWebSite的代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "WebSiteProtocol.h"

@interface ConcreteWebSite : NSObject <WebSiteProtocol>

@property (nonatomic, copy) NSString *webName;

@end

復(fù)制代碼代碼如下:

#import "ConcreteWebSite.h"

@implementation ConcreteWebSite

- (void)use:(User *)user {

    NSLog(@"網(wǎng)站分類:%@ 用戶名字:%@", self.webName, user.userName);

}

@end

User的代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface User : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *userName;

@end

復(fù)制代碼代碼如下:

#import "User.h"

@implementation User

@end

至此，享元模式的代碼已經(jīng)完成了，我們來看下在客戶端怎么使用享元模式，代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

#import "ViewController.h"

#import "WebSiteProtocol.h"

#import "WebSiteFactory.h"

#import "ConcreteWebSite.h"

#import "User.h"

typedef id<WebSiteProtocol> WebsiteType;

@interface ViewController ()

@end

復(fù)制代碼代碼如下:

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // 通過工廠方法返回各種具體享元對象,維護(hù)池中的享元對象

    WebSiteFactory *factory = [[WebSiteFactory alloc] init];

    // 返回具體的享元對象

    WebsiteType type1 = [factory getWebSiteCategory:@"首頁"];

    User *user1 = [[User alloc] init];

    user1.userName = @"張三";

    // 享元對象都具有use方法

    [type1 use:user1];

    WebsiteType type2 = [factory getWebSiteCategory:@"商店"];

    User *user2 = [[User alloc] init];

    user2.userName = @"李四";

    [type2 use:user2];

    WebsiteType type3 = [factory getWebSiteCategory:@"案例"];

    User *user3 = [[User alloc] init];

    user3.userName = @"王五";

    [type3 use:user3];

    NSInteger count = [factory getWebSiteCount];

    NSLog(@"個(gè)數(shù): %ld", (long)count);

}

- (void)didReceiveMemoryWarning {

    [super didReceiveMemoryWarning];

    // Dispose of any resources that can be recreated.

}

@end

輸出如下：

2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 網(wǎng)站分類:首頁 用戶名字:張三
2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 網(wǎng)站分類:商店 用戶名字:李四
2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 網(wǎng)站分類:案例 用戶名字:王五
2015-09-12 15:59:55.323 FlyweightPattern[42020:1723017] 個(gè)數(shù): 3

分享相同的資源以執(zhí)行任務(wù)，可能比使用個(gè)人的資源完成同樣的事情更加高效。享元模式可以通過共享一部分必需的對象，來節(jié)省大量的內(nèi)存。

何時(shí)使用享元模式
（1）應(yīng)用程序使用很多對象；
（2）在內(nèi)存中保存對象會(huì)影響內(nèi)存性能；
（3）對象的多數(shù)特有狀態(tài)（外在狀態(tài)）可以放到外部而輕量化；
（3）移除了外在狀態(tài)后，可以用較少的共享對象替代原來的那組對象；
（4）應(yīng)用程序不依賴于對象標(biāo)示，因?yàn)楣蚕韺ο蟛荒芴峁┪ㄒ坏臉?biāo)示。

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