学习php设计模式 php实现享元模式(flyweight)

学习PHP设计模式之PHP实现享元模式(Flyweight)

什么是享元模式

享元模式属于结构型模式，通过以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。在享元模式中，将对象分为两类：共享对象和非共享对象。共享对象旨在尽可能减少对象的数量，从而减少内存使用和提高性能。

为什么使用享元模式

在应用程序中，通常会创建大量的对象，这些对象可能具有相同或相似的属性，使用传统的对象创建方式，会使得内存中对象的数量不断增加，导致性能下降，甚至可能会导致程序崩溃，而采用享元模式能够有效地降低系统内存的占用率，提高程序运行效率。

实现享元模式

实现享元模式，需要重点关注如何管理和共享对象，具体如下：

1. 创建享元工厂类：用于管理共享对象，通常是一个单例模式，能够在需要时创建或返回共享对象。

2. 创建享元类：包括共享对象和非共享对象两部分，共享对象通常只包含属性，而非共享对象除了属性，还包括方法等。

3. 创建客户端类：根据需要获取享元对象，并调用其方法。

下面是PHP代码实现。

享元类

class Flyweight {
    private $sharedData;

    public function __construct($sharedData) {
        $this->sharedData = $sharedData;
    }

    public function operation($unsharedData) {
        echo '共享的数据：' . $this->sharedData . ' 非共享的数据：' . $unsharedData . '<br/>';
    }
}

享元工厂类

class FlyweightFactory {
    private $flyweights = [];

    public function getFlyweight($sharedData) {
        if (!isset($this->flyweights[$sharedData])) {
            $this->flyweights[$sharedData] = new Flyweight($sharedData);
        }
        return $this->flyweights[$sharedData];
    }
}

客户端类

$factory = new FlyweightFactory();
$flyweight = $factory->getFlyweight('data1');
$flyweight->operation('data2');

$flyweight = $factory->getFlyweight('data1');
$flyweight->operation('data3');

上面的示例中，创建了享元类Flyweight，其中包含了共享属性sharedData和非共享属性unsharedData，创建了享元工厂类FlyweightFactory，用于管理共享对象。客户端通过调用getFlyweight方法获取享元对象，并调用其operation方法。

示例说明

示例1：数值转换

class Number {
    private $number;

    public function __construct($number) {
        $this->number = $number;
    }

    public function toBinary() {
        return decbin($this->number);
    }

    public function toOctal() {
        return decoct($this->number);
    }

    public function toHex() {
        return dechex($this->number);
    }
}

class NumberFactory {
    private $numbers = [];

    public function getNumber($number) {
        if (!isset($this->numbers[$number])) {
            $this->numbers[$number] = new Number($number);
        }
        return $this->numbers[$number];
    }
}

$factory = new NumberFactory();
$number1 = $factory->getNumber(10);
$number2 = $factory->getNumber(10);
$number3 = $factory->getNumber(16);
$number4 = $factory->getNumber(16);

echo $number1->toBinary() . '<br/>'; // 1010
echo $number2->toOctal() . '<br/>'; // 12
echo $number3->toHex() . '<br/>';   // a
echo $number4->toOctal() . '<br/>'; // 20

在上面的示例中，创建了Number类，其中包含了将数值转换为二进制、八进制和十六进制的方法，创建了NumberFactory工厂类，用于管理共享对象。客户端通过调用getNumber方法获取享元对象，并调用其toBinary、toOctal和toHex方法。

由于10和16被共享了，所以number1和number2是同一个对象，number3和number4是同一个对象。

示例2：文字编码

class Character {
    private $char;
    private $font;

    public function __construct($char, $font) {
        $this->char = $char;
        $this->font = $font;
    }

    public function display() {
        echo $this->char . ' (' . $this->font . ')<br/>';
    }
}

class CharacterFactory {
    private $characters = [];

    public function getCharacter($char, $font) {
        if (!isset($this->characters[$char . $font])) {
            $this->characters[$char . $font] = new Character($char, $font);
        }
        return $this->characters[$char . $font];
    }
}

$factory = new CharacterFactory();
$char1 = $factory->getCharacter('a', 'Arial');
$char2 = $factory->getCharacter('a', 'Times New Roman');
$char3 = $factory->getCharacter('b', 'Arial');
$char4 = $factory->getCharacter('a', 'Arial');

$char1->display(); // a (Arial)
$char2->display(); // a (Times New Roman)
$char3->display(); // b (Arial)
$char4->display(); // a (Arial)

在上面的示例中，创建了Character类，其中包含了字母和字体两个属性，以及用于显示字符的方法。创建了CharacterFactory工厂类，用于管理共享对象。客户端通过调用getCharacter方法获取享元对象，并调用其display方法。

由于'a'和Arial被共享了，所以char1和char4是同一个对象。