Flyweight享元模式(結構型模式)

標籤：word   解決方案   同步   過程   pos   add   object   實現   summary   

1、物件導向的缺點 

雖然OOP能很好的解決系統抽象的問題,並且在大多數的情況下,也不會損失系統的效能。但是在某些特殊的業務下,由於對象的數量太多,採用物件導向會給系統帶來難以承受的記憶體開銷.範例程式碼如下:

        /// <summary>        /// Word文字的Font樣式        /// </summary>        public class Font //8+8(繼承object的虛表指標4個位元組、垃圾收集同步佔4個位元組)=16個位元組        {            public Font(string fontName, int size)            {                _fontName = fontName;                _size = size;            }            string _fontName;//4個位元組,但是由於字串留用技術,可能實際建立大量這個對象的時候,可能會節省一些空間            int _size;//4個位元組        }        /// <summary>        /// Word文字對象        /// </summary>        public class Charactor //2+4(Font類型的引用指標)+16+2(32位作業系統的記憶體補齊)+8個位元組(繼承object的虛表指標4個位元組、垃圾收集同步佔4個位元組)=32個位元組        {            public Charactor(char c, Font font)            {                _c = c;                _font = font;            }            char _c;//為一個Unicode字元,16位,佔2個位元組            Font _font;//16個位元組        }

調用代碼如下:

        public class ThirdSystem        {            public void Run()            {                long a = GC.GetTotalMemory(true);                //建立10000000個Charactor對象大概要消耗32*10000000/1024/1024=343M                int num = 10000000;                //建立1千萬個Charactor對象                var list = new List<Charactor>();//不消耗記憶體,如果使用ArrayList並指定初始化長度,會產生記憶體消耗                for (var i = 0; i < num; i++)                {                    Charactor charactor = new Charactor(‘c‘, new Font("宋體", 6));                    list.Add(charactor);                }                long b = GC.GetTotalMemory(true);                long memoryConsume = b - a;                Console.WriteLine(memoryConsume / 1024 / 1024);//實際輸出369,實際建立10000000個Charactor對象消耗了369M的記憶體空間            }        }

在用戶端系統產生了一千萬個對象執行個體,最後產生了369M的記憶體開銷,還單單是一個對象的執行個體的開銷,這種方式顯然不可取.

 

2、問題

採用對象方法來建立大量的對象執行個體,產生了很高的運行時代價-主要指記憶體方面的,那麼如何在採用物件導向的方式產生大量對象執行個體的同時,避免這種開銷呢?

關於這個問題,字串留用池的實現方式.提供了很好的借鑒.關於具體實現思路,請參考字串留用與字串池

 

3、解決方案

 

4、使用Flyweight享元模式的要點

(1)、該模式不涉及抽象性問題,也就是和抽象無關,它主要是解決物件導向的代價問題,在物件導向的過程中,建立了大量的對象執行個體,所產生的記憶體消耗.

(2)、該模式採用共用對象執行個體的方式來降低系統中對象的個數,也就是通過Hashtable等持有相同對象的引用降低細粒度對象執行個體帶給系統的壓力

(3)、因為採用持有相同對象引用的方式來共用對象,所以當一個對象發生改變時,所有的對象都會發生改變,類似數組，所以要注意對象狀態的處理,不能盲目的修改.

(4)、該模式最好計算下整個系統的開銷,在根據實際情況去判斷是否要採用享元模式.

 

Flyweight享元模式(結構型模式)