享元模式 – 共享对象，节省内存
享元模式（Flyweight Pattern）是一种用于性能优化的模式，其核心是运用共享技术来有效支持大量细粒度的对象。享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时我们需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时候就能够大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。
组成
享元工厂(FlyweightFactory)：享元工厂是一个用于创建并管理享元对象的工厂类，它主要用来确保合理地共享享元，当用户请求一个享元时，享元工厂提供一个已创建的实例或者创建一个（如果不存在的话）。
抽象享元类(Abstract Flyweight)：这是一个接口或抽象类，声明了具体享元类公共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部状态，同时也可以通过这些方法来设置外部状态。
具体享元类(Concrete Flyweight)：实现抽象享元类，并为内部状态增加存储空间。
非共享具体享元类(Unshared Concrete Flyweight)：并非所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类。
客户类(Client)：客户类持有一个对抽象享元类的引用，计算或存储一个（或多个）抽象享元类的外部状态。
在享元模式中，内部状态存
好处
- 它可以极大地减少内存中对象的数量，使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份。
- 它可以防止大量相似类的开销，这样可以提高系统的性能。
缺点
- 它使得系统更加复杂，需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，一旦修改就可能会导致系统的行为异常。
使用场景
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系统中存在大量的相似对象：享元模式通过共享技术实现相同或相似对象的重用。
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这些对象消耗大量的内存：一些系统中，大量使用了对象，造成了大量的内存消耗，可以考虑使用享元模式。
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对象的状态大部分可以外部化：享元模式把对象的属性划分为内部状态和外部状态，内部状态储存在享元对象内部，而外部状态应当由客户端来考虑。
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清除对象的外部状态可以削减对象数量：如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，此时可以考虑使用享元模式。
实现
- 创建一个享元工厂
class FlyweightFactory {
public:FlyweightFactory() {}~FlyweightFactory() {}// 获取享元对象Flyweight* GetFlyweight(string key) {if (m_flyweightMap.find(key) == m_flyweightMap.end()) {m_flyweightMap[key] = new ConcreteFlyweight();}return m_flyweightMap[key];}private:map<string, Flyweight*> m_flyweightMap;
};
- 享元基类
class Flyweight {
public:Flyweight() {}virtual ~Flyweight() {}virtual void Operation() = 0;
};
- 具体享元类
class ConcreteFlyweight : public Flyweight {
public:ConcreteFlyweight() {}~ConcreteFlyweight() {}void Operation() {cout << "ConcreteFlyweight Operation" << endl;}
};
- 不需要共享的享元类
class UnsharedConcreteFlyweight : public Flyweight {
public:UnsharedConcreteFlyweight() {}~UnsharedConcreteFlyweight() {}void Operation() {cout << "UnsharedConcreteFlyweight Operation" << endl;}
};
和协程案例)
