C#设计模式（13）——享元模式

小鱼儿 2021-10-18 12:40 266阅读 0赞

**出处：[https://www.cnblogs.com/wyy1234/][https_www.cnblogs.com_wyy1234]**

**阅读目录**

*  [1.享元模式介绍][1.]
 *  [2.小结][2.]

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## 1.享元模式介绍 ##

在软件开发中我们经常遇到多次使用相似或者相同对象的情况，如果每次使用这个对象都去new一个新的实例会很浪费资源。这时候很多人会想到前边介绍过的一个设计模式：原型模式，原型模式通过拷贝现有对象来生成一个新的实例，使用拷贝来替代new。原型模式可以很好的解决创建多个相同/相似实例的问题，为什么还要用享元模式呢？这是因为这两种模式的使用场景是不同的，原型模式侧重于”创建“，我们通过拷贝确确实实的创建了新的实例，它属于创建型设计模式；而享元模式侧重于“重用”，即如果有现有的实例就不去创建了，直接拿来用就行了。

下面以大头儿子家开车为例介绍享元模式的用法。我们都知道大头儿子家里有三个人，这里就不用介绍了，家里现有一辆红色车和一辆蓝色车，小头爸爸，扁头妈妈和大头儿子开车时都是用家里现有的车，而不是每次开车都要新买一辆，只有想开的车家里没有时才会去买一辆，如大头儿子想开白色的车，但家里没有白色的车，这时候才去买一辆回来。我们直接在代码中理解享元模式的用法：

抽象车类Car定义了具体车共有的接口方法Use，无论什么车都就是可以用来开的，具体车类RealCar实现了Use接口。我们获取Car的实例不是通过new来获取，而是通过车库CarFactory的GetCar方法来获取，在GetCar方法中获取车时，首先判断车库中是否存在我们想要的车，如果有直接拿来用，如果没有才去买（new）一辆新车。

![复制代码][copycode.gif]

///抽象车类
        public abstract class Car
        {
            //开车
            public abstract void Use(Driver d);
        }
    
       /// <summary>
        /// 具体的车类
        /// </summary>
        public class RealCar : Car
        {
            //颜色
            public string Color { get; set; }
            public RealCar(string color)
            {
                this.Color = color;
            }
            //开车
            public override void Use(Driver d)
            {
                Console.WriteLine($"{d.Name}开{this.Color}的车");
            }
        }
    
       /// <summary>
        /// 车库
        /// </summary>
        public class CarFactory
        {
            private  Dictionary<string, Car> carPool=new Dictionary<string, Car>();
            //初始的时候，只有红色和绿色两辆汽车
            public CarFactory()
            {
                carPool.Add("红色", new RealCar("红色"));
                carPool.Add("绿色", new RealCar("蓝色"));
            }
            //获取汽车
            public  Car GetCar(string key)
            {
                //如果车库有就用车库里的车，车库没有就买一个（new一个）
                if (!carPool.ContainsKey(key))
                {
                    carPool.Add(key, new RealCar(key));
                }
                return carPool[key];
            }
        }
    
        /// <summary>
        /// 司机类
        /// </summary>
        public class Driver
        {
            public string Name { get; set; }
            public Driver(string name)
            {
                this.Name = name;
            }
        }

![复制代码][copycode.gif]

客户端调用：

![复制代码][copycode.gif]

class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                CarFactory carFactory = new CarFactory();
    
                //小头爸爸开蓝色的车
                Driver d1 = new Driver("小头爸爸");
                Car c1=carFactory.GetCar("蓝色");
                c1.Use(d1);
    
                //扁头妈妈开蓝色的车
                Driver d2 = new Driver("扁头妈妈");
                Car c2 = carFactory.GetCar("蓝色");
                c2.Use(d2);
    
                if (c1.Equals(c2))
                {
                    Console.WriteLine("小头爸爸和扁头妈妈开的是同一辆车");
                }
    
                //车库没有白色的车，就new一辆白色的车
                Driver d3 = new Driver("大头儿子");
                Car c3 = carFactory.GetCar("白色");
                c3.Use(d3);
                Console.ReadKey();
            }
        }

![复制代码][copycode.gif]

运行程序结果如下：我们可以看到小头爸爸和扁头妈妈用的是同一辆车，就是复用了一个实例。

![1007918-20181129221952278-2066167231.png][]

在使用享元模式时一个最大的问题是**分离出对象的外部状态和内部状态**。我们把对象内部的不会受环境改变而改变的部分作为**内部状态**，如例子中车的颜色，车的颜色不会随着外部因素司机的不同而改变；**外部状态**指的是随环境改变而改变的部分，对车来说，司机就是外部状态，我们可以通过公共接口的参数来传入外部状态。

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## 2.小结 ##

**上边例子的类图**

![1007918-20181129225401516-958437803.png][]

**享元模式的使用场景：**

**　　**当系统中大量使用某些相同或者相似的对象，这些对象要耗费大量的内存，并且这些对象剔除外部状态后可以通过一个对象来替代，这时可以考虑使用享元模式。在软件系统中享元模式大量用于各种池技术，如数据库连接对象池，字符串缓存池，HttpApplication池等。

**享元模式的优点：**

通过对象的复用减少了对象的数量，节省内存。

**享元模式的缺点：**

需要分离对象的外部状态和内部状态，使用不当会引起线程安全问题，提高了系统的复杂度。

转载于:https://www.cnblogs.com/frank0812/p/11281448.html

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[1007918-20181129221952278-2066167231.png]: /images/20211018/0945632630c54657b981689c74998307.png
[1007918-20181129225401516-958437803.png]: /images/20211018/c192f19449034131986238a692829de2.png