1. 什么是享元模式
享元模式是一种结构型设计模式,它的主要作用是在内存中共享对象,从而减小内存的使用量。该模式的核心思想是将大量的细粒度对象使用较少的共享对象来代替。
2. 为什么需要享元模式
在很多情况下,我们需要创建大量的细粒度对象,比如在游戏开发中,需要为每一个星星都创建一个对象。这样会导致内存占用较多,性能下降。而享元模式可以通过共享对象来减小内存使用量,提高性能。
3. 实现方法
使用享元模式可以将对象分为两种:内部状态和外部状态。
内部状态是指对象可以共享的基本属性或者方法,这些属性和方法不随时间变化而变化。而外部状态是指会随时间变化而变化的状态,这些状态不可以共享。因此,在使用享元模式时,我们需要将内部状态和外部状态分离开来。
4. 示例
在《星际争霸》游戏中,每个星星都需要有自己的坐标、类型等属性。我们可以使用享元模式来减少内存占用。下面是示例代码:
首先定义一个星星类 Star:
class Star{
private $type; //类型
private $x; //x轴坐标
private $y; //y轴坐标
//构造函数
public function __construct($type, $x, $y){
$this->type = $type;
$this->x = $x;
$this->y = $y;
}
//获取类型
public function getType(){
return $this->type;
}
//获取x轴坐标
public function getX(){
return $this->x;
}
//获取y轴坐标
public function getY(){
return $this->y;
}
}
接着定义一个星星工厂类 StarFactory:
class StarFactory{
//定义星星数组
public static $stars = array();
//获取星星
public static function getStar($type, $x, $y){
if(!isset(self::$stars[$type])){
self::$stars[$type] = new Star($type, $x, $y);
}
return self::$stars[$type];
}
}
代码解释:
首先,定义一个 Star 类,使用私有属性保存星星的类型和坐标。使用构造函数初始化这些属性,并定义方法获取类型和坐标。
然后定义一个 StarFactory 类,在该类中保存一个星星的数组。使用 getStar 方法来获取星星。如果该类型的星星不存在,就创建一个新的星星对象并加入数组中。
使用这个工厂类可以快速创建星星,并且相同类型的星星可以共享。
5. 优缺点
使用享元模式的优点是可以减小内存占用,提高性能。相同类型的对象可以共享,避免了重复创建。
缺点是需要将对象的内部状态和外部状态分离,并且代码实现复杂。
6. 总结
享元模式是一种在大量创建对象时减小内存占用的设计模式。使用该模式可以将相同的对象进行共享,避免了重复创建对象,提高了性能。