结构型-享元模式

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概念

Flyweight Pattern：运用共享技术复用大量细粒度的对象，降低程序内存的占用，提高程序的性能。

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享元模式提醒我们讲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

使用

以下用Es6实现一个“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；模拟File类，“文件下载”操作。

对于File类，内部状态是pool属性和download方法；外部状态是name和src。借助对象池，实现了File类的复用

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// 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();


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


setTimeout(
  () =>
  console.log(
    `${"*".repeat(50)}\n下载了3个文件，但其实只创建了${objPool.size()}个对象`
  ),
  1000
);
// 因为js是并发操作，所以创建3个对象，假如把file3这样写，就是创建2个，
/*setTimeout(() => {
  let file3 = objPool.create(File);
  file3.name = "文件3";
  file3.src = "https://download3.com";
  file3.download();
}, 200);
*/

优点

  • 减少内存中对象的数量，使相同对象或相似对象在内存中只保存一份，降低系统的使用内存，提高性能
  • 可以使外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使享元对象可以在不同的环境中被共享

缺点

  • 需要分离出内部状态和外部状态，使程序的逻辑复杂化
  • 对象在缓冲池中的复用需要考虑线程问题