结构型模式之享元模式实现

概念

享元模式是构造型模式之一，它通过与其他类似对象共享数据来减少内存占用。

在面向对象系统的设计实现中，创建对象是最为常见的操作。这里面就有一个问题：如果一个应用程序使用了太多的对象，就会造成很大的存储开销。特别是对于大量轻量级（细粒度）的对象，比如在文档编辑器的设计过程中，我们如果为每一字母创建一个对象的话，系统可能会因为大量的对象而造成存储开销的浪费。例如一个字母“a”在文档中出现了10000次，而实际上我们可以让这一万个字母“a”共享一个对象，当然因为在不同的位置可能字母“a”有不同的显示效果（例如字体和大小等设置不同），这种情况我们可以将对象的状态分为“外部状态”和“内部状态”，将可以被共享（不会变化）的状态作为内部状态存储在对象中，而外部对象（例如上面提到的字体、大小等）我们可以在适当的时候将外部对象作为参数传递给对象（例如在显示的时候，将字体、大小等信息传递给对象）。

角色和职责

抽象享元角色：所有具体享元类的父类，规定一些需要实现的公共接口；
具体享元角色：抽象享元角色的具体实现类，并实现了抽象享元角色规定的方法；
享元工厂角色：负责创建和管理享元角色。

适用于：是以共享的方式，高效的支持大量的细粒度的对象。

案例

#include <iostream>#include <string>#incude <map>using namespace std;class Person{public:    Person(string name, int age, int sex)    {        this->name = name;        this->age = age;        this->sex = sex;    }    string getName()    {        return name;    }    int getAge()    {        return age;    }    int getSex()    {        return sex;    }private:    string name;    int age;    int sex;};class Teacher:public Person{public:    Teacher(string id, int age, int sex):Person(name,age,sex)    {        this->id = id;    }    string getId()    {        return id;    }    void printT()    {        cout << "id:" <<id << "\t" << "name:" <<name << "\t" << "age:" <<age << "\t" << "sex:" <<sex << "\t" << endl;    }private:    string id;}class TeacherFactory{public:    TeacherFactory()    {        m_tpool.empty();    }    ~TeacherFactory()    {        //在工厂中创建老师节点，在工厂中销毁老师结点        while(!m_tpool.empty())        {            Teacher *tmp = NULL;            map<string,Teaher *>::iterator it = m_tpool.begin();            tmp = it->second();            m_tpool.erase(it);            delete tmp;        }    }    //通过Teacher的pool，来存放老师结点，在TeacherFactory中创建老师、销毁老师    Teacher *getTeacher(string tid)    {        string name;        int age;        int sex;        Teacher *tmp = NULL;        map<string,Teacher*>::iterator it = m_tpool.find(tid);        if(it == m_tpool.end())        {            out << "id为: " << tid << " 的老师不存在,系统为你创建该老师，请输入以下信息" <<endl;            cout << "请输入老师姓名：";            cin >> name;            cout << "请输入老师年龄：";            cin >> age;            cout << "请输入老师性别 1男 2女：";            cin >> sex;            tmp = new Teacher(tid,name,age,sex);            m_pool.insert(pair<string, Teacher*>(tid,tmp));        }        else        {            tmp = it->second();        }        return tmp;    }private:    map<string, Teacher *>m_tpool;};int main(void){       /*    Teacher *t1 = new Teacher("001", "小李", 30, 1);    Teacher *t2 = new Teacher("002", "小张", 30, 1);    Teacher *t3 = new Teacher("001", "小李", 30, 1);    Teacher *t4 = new Teacher("004", "小吴", 30, 1);    cout << "t1 t3的 工号一样，但是也不是同一个人 " << endl;    delete t1;    delete t2;    delete t3;    delete t4;    */    TeacherFactory *teacherFactory = new TeacherFactory();    Teacher *t1 = teacherFactory->getTeacher("001");    t1->prinT();    Teacher *t2 = teacherFactory->getTeacher("001");    t2->prinT();    delete teacherFactory;    delete t2;    delete t1;    return 0;}