在软件开发中，经常会遇到需要处理大量对象的情况，这些对象可能会消耗大量的内存资源。为了优化内存使用，提高程序性能，设计模式中的享元模式提供了一种有效的解决方案。享元模式通过区分对象的内部状态和外部状态，使得多个对象可以共享相同的内部状态，从而减少内存占用。本文将详细介绍享元模式的概念、应用场景以及在C#中的实现示例。
享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，它通过共享尽可能多的相同对象来最大化地减少内存占用。享元模式的核心思想是区分对象的内部状态和外部状态。内部状态是对象固有的，可以被多个对象共享；而外部状态则是对象的临时状态，不能被共享，通常需要在对象使用时临时计算或存储。
享元模式适用于以下场景：
在C#中实现享元模式通常包括以下几个部分：
享元工厂负责创建和管理享元对象。当客户端请求一个享元对象时，享元工厂首先检查是否已经存在该对象，如果存在则直接返回，否则创建一个新的享元对象并返回。以下是一个简单的享元工厂实现示例：
public class NumbersFactory
{
private Dictionary<eNumbers, Number> _numbers = new Dictionary<eNumbers, Number>();
public Number GetNumber(eNumbers number)
{
if (!_numbers.ContainsKey(number))
{
switch (number)
{
case eNumbers.One:
_numbers.Add(number, new One());
break;
case eNumbers.Two:
_numbers.Add(number, new Two());
break;
case eNumbers.Three:
_numbers.Add(number, new Three());
break;
// ... and so on with every number
default:
break;
}
}
return _numbers[number];
}
}
public abstract class Number
{
protected int _number;
protected string _numberName;
protected int _numberSize;
public abstract void WriteNumber(int numberSize);
}
public class One : Number
{
public One()
{
this._number = 1;
this._numberName = "One";
}
public override void WriteNumber(int numberSize)
{
this._numberSize = numberSize;
Console.WriteLine(string.Format("{0} is size {1}", _numberName, _numberSize));
}
}
public class Two : Number
{
public Two()
{
this._number = 2;
this._numberName = "Two";
}
public override void WriteNumber(int numberSize)
{
this._numberSize = numberSize;
Console.WriteLine(string.Format("{0} is size {1}", _numberName, _numberSize));
}
}
public class Three : Number
{
public Three()
{
this._number = 3;
this._numberName = "Three";
}
public override void WriteNumber(int numberSize)
{
this._numberSize = numberSize;
Console.WriteLine(string.Format("{0} is size {1}", _numberName, _numberSize));
}
}