详解iOS App设计模式开发中对于享元模式的运用

 更新时间:2016年04月05日 09:33:16   作者:国土梅花  
这篇文章主要介绍了iOS App设计模式开发中对于享元模式的运用,示例代码为传统的Objective-C,需要的朋友可以参考下

享元模式的概念

在面向对象软件设计中,利用公共对象不仅能节省资源还能提高性能。共享的对象只能提供某些内在的信息,而不能用来识别对象。专门用于设计可共享对象的一种设计模式叫做享元模式(Flyweight pattern)。

实现享元模式需要两个关键组件,通常是可共享的享元对象和保存他们的池。某种中央对象维护这个池,并从它返回适当的实例。
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

公共交通(如公共汽车)已有一百多年的历史了。大量去往相同方向的乘客可以分担保有和经营车辆(如公共汽车)的费用。公共汽车有多个站台,乘客沿着路线在接近他们目的地的地方上下车。到达目的地的费用仅与行程有关。跟保有车辆相比,乘坐公共汽车要便宜得多。这就是利用公共资源的好处。

在面向对象软件设计中,我们利用公共对象不仅能节省资源还能提高性能。比方说,某个人物需要一个类的一百万个实例,但我们可以把这个类的一个实例让大家共享,而把某些独特的信息放在外部,节省的资源可能相当可观(一个实例与一百万个实例的差别)。共享的对象只提供某些内在的信息,而不能用来识别对象。专门用于设计可共享对象的一种设计模式叫做享元模式。

使得享元对象是轻量级的最重要原因是什么呢?不是它们的大小,而是通过共享能够节省的空间总量。某些对象的独特状态可以拿到外部,在别处管理,其余部分被共享。比如说,原来需要一个类的一百万个对象,但因为这个类的对象为享元,现在只要一个就够了。这就是由于可共享的享元对象让整个系统变得轻量的原因。通过仔细的设计,内存的节省非常可观。在iOS开发中,节省内存意味着提升整体性能。


享元模式的实例应用

    我们创建一个WebSiteFactory工厂类,来维护池中的享元对象,根据父类型返回各种类型的具体享元对象,代码如下:

复制代码 代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "WebSiteProtocol.h"
@interface WebSiteFactory : NSObject
 
@property (nonatomic, strong) NSDictionary *flyweights; //共享对象
 
- (id<WebSiteProtocol>)getWebSiteCategory:(NSString *)webKey;
- (NSInteger)getWebSiteCount;
 
@end

复制代码 代码如下:

#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

    代码中的getWebSiteCategory方法可以返回具体的享元对象,返回的这个享元对象同时遵守WebSiteProtocol的协议,WebSiteProtocol的代码如下:
复制代码 代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "User.h"
@protocol WebSiteProtocol <NSObject>
 
- (void)use:(User *)user;
 
@end

    ConcreteWebSite的代码如下:
复制代码 代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "WebSiteProtocol.h"
@interface ConcreteWebSite : NSObject <WebSiteProtocol>
 
@property (nonatomic, copy) NSString *webName;
 
@end

复制代码 代码如下:

#import "ConcreteWebSite.h"
 
@implementation ConcreteWebSite
 
- (void)use:(User *)user {
    NSLog(@"网站分类:%@ 用户名字:%@", self.webName, user.userName);
}
 
@end

    User的代码如下:
复制代码 代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
 
@interface User : NSObject
 
@property (nonatomic, copy) NSString *userName;
 
@end

复制代码 代码如下:

#import "User.h"
 
@implementation User
 
@end

    至此,享元模式的代码已经完成了,我们来看下在客户端怎么使用享元模式,代码如下:
复制代码 代码如下:

#import "ViewController.h"
#import "WebSiteProtocol.h"
#import "WebSiteFactory.h"
#import "ConcreteWebSite.h"
#import "User.h"
typedef id<WebSiteProtocol> WebsiteType;
@interface ViewController ()
 
@end

复制代码 代码如下:

@implementation ViewController
 
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 通过工厂方法返回各种具体享元对象,维护池中的享元对象
    WebSiteFactory *factory = [[WebSiteFactory alloc] init];
    
    // 返回具体的享元对象
    WebsiteType type1 = [factory getWebSiteCategory:@"首页"];
    User *user1 = [[User alloc] init];
    user1.userName = @"张三";
    // 享元对象都具有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(@"个数: %ld", (long)count);
    
}
 
- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}
 
@end

    输出如下:

2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 网站分类:首页 用户名字:张三
2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 网站分类:商店 用户名字:李四
2015-09-12 15:59:55.322 FlyweightPattern[42020:1723017] 网站分类:案例 用户名字:王五
2015-09-12 15:59:55.323 FlyweightPattern[42020:1723017] 个数: 3

    分享相同的资源以执行任务,可能比使用个人的资源完成同样的事情更加高效。享元模式可以通过共享一部分必需的对象,来节省大量的内存。
   
何时使用享元模式
(1)应用程序使用很多对象;
(2)在内存中保存对象会影响内存性能;
(3)对象的多数特有状态(外在状态)可以放到外部而轻量化;
(3)移除了外在状态后,可以用较少的共享对象替代原来的那组对象;
(4)应用程序不依赖于对象标示,因为共享对象不能提供唯一的标示。

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