享元(Flyweight)模式

享元模式

运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

如果一个应用程序中使用了大量的对象，就会造成很大的开销。特别是对于大量细粒度的对象，比如一个文档编辑器中，为字母创建对象的话，可能‘A’这个字母就出现了100000次，我们就可以上这些‘A’共享一个对象，当然其不同的显示效果也要分离出来，不被共享。这种情况下， 我们将对象分为可被共享(不变化)的“内部状态”，和可变化的不被共享的“外部状态”。

又是栗子:
以字符串举例。我们常需要字符串类，如果有大量的字符串“hello”，我们便可以使之共用一个实例。当字符串更改时，我们新生成实例或找一只相同的另一实例返回。为此我们需要为其专门配备享元类厂，封装内部字符串实例的生成。

外部状态可以与实例关联，不一定要继承自flyweight。

//flyweight.hpp

#include <string>
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <memory>

#ifndef _DESIGN_PATTERN_FLYWEIGHT_FLYWEIGHT_HPP_
#define _DESIGN_PATTERN_FLYWEIGHT_FLYWEIGHT_HPP_

namespace design_pattern
{

class Flyweight
{
public:
	virtual ~Flyweight() {}
	virtual void Operation() = 0;
};

class String : public Flyweight
{
private:
	std::string str_;

public:
	String(std::string const& str) : str_(str) {}
	void Operation()
	{
		std::cout << str_ << ":" << this << std::endl;
	}
};

class FlyweightFactory
{
private:
	std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<Flyweight>> flyweight_map_;
public:
	Flyweight *GetFlyweight(const std::string & str)
	{
		std::unordered_map<std::string, std::unique_ptr<Flyweight>>::iterator it = flyweight_map_.find(str);
		if (it != flyweight_map_.end())
			return flyweight_map_[str].get();
		else
		{
			Flyweight *ptr = new String(str);
			flyweight_map_.insert(std::make_pair(str, ptr));
			return ptr;
		}
	}
};

}

#endif // !_DESIGN_PATTERN_FLYWEIGHT_FLYWEIGHT_HPP_

//flyweight_main.cpp

#include "flyweight.hpp"
using namespace design_pattern;

int main()
{
	FlyweightFactory fact;
	Flyweight *str1 = fact.GetFlyweight("hello world!");
	Flyweight *str2 = fact.GetFlyweight("hello future!");
	Flyweight *str3 = fact.GetFlyweight("hello world!");

	str1->Operation();
	str2->Operation();
	str3->Operation();

	return 0;
}

应用场景

1. 如果一个应用程序使用了大量对象，而大量对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用；
2. 对象的大多数状态可以外部状态。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多组对象，此时可以考虑使用向享元模式

语法tips

• hash_map与unordered_map
  两者都是哈希表实现的,但hash_map不标准,在有些编译器下不支持,unoered_map在std中,兼容性更强.
• using 用法