TypeScript 设计模式之【享元模式】

享元模式：优化资源使用的利器

在开发项目中，假如你的系统中有大量相似的对象，导致内存占用过高，性能下降。这时候，你会希望有一种方法，能够共享这些相似对象的公共部分，从而减少内存的使用，提高系统的性能。

例如你在开发一个图形应用程序，里面有很多相似的图形对象，如圆形、方形等。每个图形对象都有相同的颜色、大小等属性。享元模式就像是一个共享池，能够帮你共享这些相似对象的公共部分，从而优化资源的使用！

享元模式的秘密

享元模式就像是给你的系统加上了一层"共享池"，它提供了一种方法，来共享相似对象的公共部分。通过这个共享池，你可以减少内存的使用，提高系统的性能，而不需要创建大量相似的对象。

享元模式有什么利与害？

享元模式的优点是可以减少内存的使用，提高系统的性能，它遵循单一职责原则和开闭原则，对扩展开放，对修改关闭。缺点是实现复杂，可能会增加系统的复杂性。

如何使用享元模式来优化你的系统

享元涉及角色

• 享元(Flyweight)：定义相似对象的公共部分
• 具体享元(ConcreteFlyweight)：实现享元接口，并添加具体的状态
• 享元工厂(FlyweightFactory)：创建和管理享元对象

享元步骤

1. 创建一个享元接口，定义相似对象的公共部分
2. 创建具体享元类，实现享元接口，并添加具体的状态
3. 创建享元工厂类，创建和管理享元对象
4. 使用享元工厂类，来共享相似对象的公共部分

选择合适的享元模式，你就能轻松地优化资源的使用，让系统变得更加高效和灵活！

代码实现案例

// 享元接口
interface Shape {
  draw(): void;
}

// 具体享元类 - 圆形
class Circle implements Shape {
  private color: string;
  private radius: number;

  constructor(color: string) {
    this.color = color;
  }
  // 设置半径
  setRadius(radius: number): void {
    this.radius = radius;
  }
  // 绘制圆形
  draw(): void {
    console.log(`绘制一个${this.color}的圆形，半径为${this.radius}`);
  }
}

// 享元工厂类
class ShapeFactory {
  private static circleMap: Map<string, Circle> = new Map();
  // 获取圆形
  static getCircle(color: string): Circle {
    let circle = this.circleMap.get(color);

    if (!circle) {
      circle = new Circle(color);
      this.circleMap.set(color, circle);
      console.log(`创建一个${color}的圆形`);
    }

    return circle;
  }
}

// 红色圆形
const redCircle = ShapeFactory.getCircle("红色");
redCircle.setRadius(10);
redCircle.draw(); // 输出: 创建一个红色的圆形, 绘制一个红色的圆形，半径为10

// 蓝色圆形
const blueCircle = ShapeFactory.getCircle("蓝色");
blueCircle.setRadius(20);
blueCircle.draw(); // 输出: 创建一个蓝色的圆形, 绘制一个蓝色的圆形，半径为20

享元模式的主要优点

1. 减少内存的使用：通过共享相似对象的公共部分，减少内存的使用
2. 提高系统的性能：减少对象的创建，提高系统的性能
3. 遵循单一职责原则：享元类只负责定义相似对象的公共部分，不涉及具体的状态
4. 遵循开闭原则：可以在不修改现有代码的情况下，扩展系统的功能

享元模式的主要缺点

1. 实现复杂：享元模式的实现较为复杂，可能会增加系统的复杂性
2. 可能会导致代码的可读性下降：由于共享了相似对象的公共部分，可能会导致代码的可读性下降

享元模式的适用场景

1. 需要减少内存的使用：通过共享相似对象的公共部分，减少内存的使用
2. 希望提高系统的性能：减少对象的创建，提高系统的性能
3. 系统中有大量相似的对象：通过享元模式，统一管理这些相似的对象

总结

享元模式是一种结构型设计模式，它通过共享相似对象的公共部分，来减少内存的使用，提高系统的性能。享元模式在不修改现有系统的情况下，优化了资源的使用，提高了系统的性能。合理使用享元模式，可以让你的代码更加高效，更易于维护和扩展。

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下期预告：TypeScript 设计模式之【代理模式】