1、什么是享元模式
举个围棋的例子，围棋的棋盘共有361格，即可放361个棋子，现在要实现一个围棋程序，该怎么办呢？首先要考虑的是棋子棋盘的实现，可以定义一个棋子的类，成员变量包括棋子的颜色，形状，位置等信息，另外在定义一个棋盘的类，成员变量中有个容器，用于存放棋子的对象。棋子的定义，当然除了棋子的属性除了颜色和位置，还有其他的属性这里略去，这两个属性足以说明问题。
//棋子颜色
enum PieceColor {BLACK,WHITE};
//棋子位置
struct PiecePos
{
int x;
int y;
PiecePos(int a,int b):x(a),y(b){}
};
//棋子定义
class Piece
{
protected:
PieceColor m_color;
PiecePos m_pos;
public:
Piece(PieceColor color ,PiecePos pos):m_color(color),m_pos(pos){}
~Piece()
{
}
virtual void Draw(){
}
};
//黑棋
class BlackPiece :public Piece
{
public:
BlackPiece(PieceColor color,PiecePos pos): Piece(color,pos){}
~BlackPiece()
{
}
void Draw()
{
cout<<"绘制一颗黑棋"<<endl;
}
};
class WhitePiece :public Piece
{
public:
WhitePiece(PieceColor color,PiecePos pos): Piece(color,pos){}
~WhitePiece()
{
}
void Draw()
{
cout<<"绘制一颗白棋"<<endl;
}
};
//棋盘的定义
class PieceBoard
{
private:
vector<Piece*>m_vecPiece; //棋盘上已有的棋子
string m_blackName; //黑方名称
string m_whiteName; //白方名称
public:
PieceBoard(string black ,string white):m_blackName(black),m_whiteName(white){}
~PieceBoard()
{
Clear();
}
void SetPiece(PieceColor color,PiecePos pos) //在棋盘上放一颗棋
{
Piece *piece = NULL;
if(color == BLACK) //黑方下的
{
piece = new BlackPiece(color,pos); //获取一颗黑棋
cout<<m_blackName<<"在位置（"<<pos.x<<','<<pos.y<<")";
piece->Draw(); //在棋盘上绘制出黑棋
}
else
{
piece = new WhitePiece(color,pos); //获取一颗白棋
cout<<m_whiteName<<"在位置（"<<pos.x<<','<<pos.y<<")";
piece->Draw(); //在棋盘上绘制出白棋
}
m_vecPiece.push_back(piece); //放入容器中
}
void Clear() //释放内存
{
int size = m_vecPiece.size();
for(int i=0;i<size;i++)
delete m_vecPiece[i];
}
};
int main()
{
PieceBoard pieceboard("鸟鸟","雀雀");
pieceboard.SetPiece(BLACK,PiecePos(0,0));
pieceboard.SetPiece(WHITE,PiecePos(1,1));
pieceboard.SetPiece(BLACK,PiecePos(2,2));
pieceboard.SetPiece(WHITE,PiecePos(3,3));
return 0;
}
2、
可以发现 棋盘的容器中存放了已下的棋子，而每个棋子包含棋子的所有属性，一盘棋往往需要含上百颗棋子，采用上面的这种实现，占用的空间太大了，如何改进呢？用享元模式， 其定义为：运用共享技术有效的支持大量细粒度对象。在围棋中棋子就是大量细粒度对象，其属性有内在的 颜色 ，形状等，也有外在的，比如在棋盘上的位置，内在的属性是可以共享的，区分在于外在的属性 ，因此可以这样设计，只需定义两个棋子对象，一颗黑棋 ，一颗白棋，这两个对象含棋子的内在属性 ，棋子的外在属性即在容器上的位置可以提取出来，放在单独的容器中。相比之前的方案，现在容器中仅仅存放了位置属性 而原来的则是棋子对象，显然，现在的方案大大减少了，对于空间的需求。
关注容器，之前是 vector<Piece*>m_vecPiece ,现在是vector<PiecePos>m_vecPos，这里是关键。棋子新定义，只包含内在属性。
//棋子定义
class Piece
{
protected:
PieceColor m_color;
public:
Piece(PieceColor color ):m_color(color){}
~Piece()
{
}
virtual void Draw(){
}
};
//黑棋
class BlackPiece :public Piece
{
public:
BlackPiece(PieceColor color): Piece(color){}
~BlackPiece()
{
}
void Draw()
{
cout<<"绘制一颗黑棋"<<endl;
}
};
class WhitePiece :public Piece
{
public:
WhitePiece(PieceColor color): Piece(color){}
~WhitePiece()
{
}
void Draw()
{
cout<<"绘制一颗白棋"<<endl;
}
};
//棋盘的定义
class PieceBoard
{
private:
vector<PiecePos>m_vecPos; //棋子的位置
BlackPiece *m_blackPiece; //黑棋棋子
WhitePiece *m_whitePiece; //白棋棋子
string m_blackName; //黑方名称
string m_whiteName; //白方名称
public:
PieceBoard(string black ,string white):m_blackName(black),m_whiteName(white)
{
m_blackPiece = NULL;
m_whitePiece = NULL;
}
~PieceBoard()
{
delete m_blackPiece;
delete m_whitePiece;
}
void SetPiece(PieceColor color,PiecePos pos)
{
if(color == BLACK)
{
if(m_blackPiece == NULL) //一颗黑棋也没有 需要new一颗黑棋 以后的黑棋除了位置 跟这颗黑棋没有差别 不需要在new 直接返回这颗黑棋对象即可
m_blackPiece = new BlackPiece(color);
cout<<m_blackName<<"在位置（"<<pos.x<<','<<pos.y<<")";
m_blackPiece->Draw(); //在棋盘上绘制出黑棋
}
else
{
if(m_whitePiece == NULL) //一颗白棋也没有 需要new一颗白棋
m_whitePiece = new WhitePiece(color);
cout<<m_whiteName<<"在位置（"<<pos.x<<','<<pos.y<<")";
m_whitePiece->Draw(); //在棋盘上绘制出白棋
}
m_vecPos.push_back(pos); //放入容器中
}
};
主函数测试过程一样，不在赘述。
3、优点
享元模式可以避免大量非常相似对象的开销。在程序设计时，有时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数据除了几个参数外基本都是相同的，使用享元模式就可以大幅度地减少对象的数量。
4、使用场合
Flyweight模式的有效性很大程度上取决于如何使用它以及在何处使用它。当以下条件满足时，我们就可以使用享元模式了。
1）一个应用程序使用了大量的对象；
2）完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销；
3）对象的大多数状态都可变为外部状态；
4）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。
5、总结
使用享元模式可以避免大量相似对象的开销，减小了空间消耗；而空间的消耗是由以下几个因素决定的：实例对象减少的数目；对象内部状态的数目；对象内部状态越多，消耗的空间也会越少；外部状态是计算的还是存储的；由于外部状态可能需要存储，如果外部状态存储起来，那么空间的节省就不会太多。
部分内容参考于：https://www.cnblogs.com/ring1992/p/9593235.html
https://blog.csdn.net/wuzhekai1985/article/details/6670298