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享元模式基于享元模式的对象池设计与开发应用（设计模式与开发实践 P12）

news 2025/7/17 10:55:11

文章目录

- 反例
- 应用
- 对象池
- 对象池应用

享元模式（flyweight）是一种进行性能优化的模式，通过共享技术来支持大量细粒度的对象

如果系统中创建了大量相似的对象，我们就可以通过享元模式节省内存

反例

服装厂生产了一堆衣服，需要模特拍照片，假设有 100 个衣服被生产，就 new 了 100 个模特出来给衣服拍照片，显然内存要爆炸

这时我们把模特抽象出来，通过 更新他身上的衣服，执行拍照方法，就避免了过多的内存消耗，这个步骤将对象的属性划分成了内部状态和外部状态，每个对象都有拍照这个内部属性，穿的衣服、性别都是外部属性，减少了共享对象的数量～

内部状态存储在对象内部
内部状态可以被一些对象共享
内部状态 独立于场景，一般不会改变
外部状态 取决于场景，根据场景变化

虽然修改外部状态也需要花费一定时间，但总比新建一个对象要好，所以这是一种时间换空间的优化方式，上面的例子中，衣服就是外部属性，拍照就是内部属性～

应用

上面的修改是基于享元模式的一个小改动，完整的享元模式还应该包含一个享元模式对象工厂，下面是 Unity 中一个常见的情景

正常来说我们用 new 创建 100 个粒子，性能可能不受影响，但 10000 个有可能就得爆炸了！

看下面的代码理解享元模式的好处在哪：

using System;
using System.Collections.Generic;// 享元接口
interface IParticle
{void Move(int x, int y);void Draw();
}// 具体享元类
class Particle : IParticle
{private string color;public Particle(string color){this.color = color;}public void Move(int x, int y){Console.WriteLine($"Moving particle to ({x}, {y})");}public void Draw(){Console.WriteLine($"Drawing particle with color: {color}");}
}// 享元工厂类
class ParticleFactory
{private Dictionary<string, IParticle> particles = new Dictionary<string, IParticle>();public IParticle GetParticle(string color){if (particles.ContainsKey(color)){return particles[color];}else{IParticle particle = new Particle(color);particles.Add(color, particle);return particle;}}
}// 游戏场景类
class GameScene
{private ParticleFactory particleFactory = new ParticleFactory();private List<IParticle> particles = new List<IParticle>();public void AddParticle(string color, int x, int y){IParticle particle = particleFactory.GetParticle(color);particle.Move(x, y);particles.Add(particle);}public void RenderScene(){foreach (var particle in particles){particle.Draw();}}
}// 测试
class Program
{static void Main(string[] args){GameScene scene = new GameScene();// 添加红色粒子到不同位置scene.AddParticle("red", 10, 20);scene.AddParticle("red", 30, 40);scene.AddParticle("red", 50, 60);// 添加蓝色粒子到不同位置scene.AddParticle("blue", 70, 80);scene.AddParticle("blue", 90, 100);// 渲染场景scene.RenderScene();}
}