Golang享元设计模式（十一）

github:https://github.com/zhumengyifang/GolangDesignPatterns

上一篇外观设计模式：https://blog.csdn.net/weixin_40165163/article/details/90759617

享元模式主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。

享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。我们将通过创建5个对象来画出20个分布于不同位置的圆来演示这种模式，由于只有5种可用的颜色，所以color属性被用来检查现有的circle对象。

意图：运用共享技术有效地支持大量细颗粒的对象。

主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽离出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存种已有的对象，避免重新创建。

何时使用：

• 系统中有大量对象
• 这些对象消耗大量内存
• 这些对象的状态大部分可以外部化
• 这些对象可以按照内蕴状态分为很多组，当把外蕴对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替
• 系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的

如何解决：用唯一标示判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标示码的对象

关键代码：用Map存储这些对象

优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使用效率高。

缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。

使用场景：系统有大量相似对象

注意事项：

• 注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题
• 这些类必须有一个工厂对象加以控制

我们将创建一个Shape接口和实现了Shape接口的实体类Circle。下一步是定义工厂类ShapeFactory。

ShapeFactory 有一个 Circle 的 Map，其中键名为 Circle 对象的颜色。无论何时接收到请求，都会创建一个特定颜色的圆。ShapeFactory检查它的 HashMap 中的 circle 对象，如果找到 Circle 对象，则返回该对象，否则将创建一个存储在 hashmap 中以备后续使用的新对象，并把该对象返回到客户端。

FlyWeightPatternDemo，我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息（red / green / blue/ black / white），以便获取它所需对象的颜色。

代码：

package FlyweightPattern

import "fmt"

type Shape interface {
	Draw3()
	SetX(x int)
	SetY(y int)
	SetRadius(radius int)
}

type Circle struct {
	color  string
	x      int
	y      int
	radius int
}

func (c *Circle) Circle(color string) {
	c.color = color
}

func (c *Circle) Draw3() {
	fmt.Println("Circle: Draw() [Color :", c.color, "x:", c.x, "y:", c.y, "radius:", c.radius)
}
func (c *Circle) SetX(x int) {
	c.x = x
}
func (c *Circle) SetY(y int) {
	c.y = y
}
func (c *Circle) SetRadius(radius int) {
	c.radius = radius
}

package FlyweightPattern

import "fmt"

//创建一个工厂，生成基于给定消息的实体类的对象
type ShapeFactory struct {
	circleMap map[string]Shape
}

func (s *ShapeFactory) GetCircle(color string) Shape {
	if s.circleMap == nil {
		s.circleMap = make(map[string]Shape)
	}

	circle := s.circleMap[color]
	if circle == nil {
		newCircle := new(Circle)
		newCircle.Circle(color)
		s.circleMap[color] = newCircle
		fmt.Println("Creating circle of color : ", color)
		circle = newCircle
	}
	return circle
}

测试：

package FlyweightPattern

import (
	"math/rand"
)

type FlyweightPatternDemo struct {
	colors []string
}

func (f *FlyweightPatternDemo) GetRandomColor() string {
	if f.colors == nil {
		f.colors = []string{"Red", "Green", "Blue", "White", "Black"}
	}

	num := rand.Intn(len(f.colors) - 1)
	return f.colors[num]
}

func (f *FlyweightPatternDemo) GetRandomXAndY() int {
	num := rand.Intn(10) * 100
	return num
}

func testFlyweightPattern() {
	flyweightPatternDemo := FlyweightPattern.FlyweightPatternDemo{}
	shapeFactory := new(FlyweightPattern.ShapeFactory)
	for i := 0; i <20; i++ {
		circle := shapeFactory.GetCircle(flyweightPatternDemo.GetRandomColor())
		circle.SetX(flyweightPatternDemo.GetRandomXAndY())
		circle.SetY(flyweightPatternDemo.GetRandomXAndY())
		circle.SetRadius(100)
		circle.Draw3()
	}
}

 输出：

Creating circle of color :  Green
Circle: Draw() [Color : Green x: 700 y: 700 radius: 100
Creating circle of color :  White
Circle: Draw() [Color : White x: 100 y: 800 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Green x: 0 y: 600 radius: 100
Creating circle of color :  Red
Circle: Draw() [Color : Red x: 400 y: 100 radius: 100
Creating circle of color :  Blue
Circle: Draw() [Color : Blue x: 900 y: 800 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Blue x: 100 y: 500 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Green x: 600 y: 500 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Blue x: 800 y: 800 radius: 100
Circle: Draw() [Color : White x: 700 y: 700 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Red x: 0 y: 500 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Green x: 800 y: 700 radius: 100
Circle: Draw() [Color : White x: 900 y: 600 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Green x: 100 y: 500 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Blue x: 300 y: 0 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Blue x: 300 y: 300 radius: 100
Circle: Draw() [Color : White x: 800 y: 400 radius: 100
Circle: Draw() [Color : White x: 300 y: 700 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Green x: 900 y: 900 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Red x: 500 y: 800 radius: 100
Circle: Draw() [Color : Blue x: 300 y: 500 radius: 100

总结：该种设计模式也是比较常用且好理解的设计模式，缓存，线程池等也是同等思路。

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