浅谈Swift中的结构型设计模式：享元模式

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2023-10-10 16:28:40

在 Swift 世界中掌握享元模式的精髓

什么是享元模式？

想象一下，你正在开发一个游戏，其中有大量具有相同属性的敌人。按照传统的方法，你必须为每个敌人创建一个单独的对象，这将消耗大量的内存和处理能力。享元模式提供了一种更有效的方法来处理这种情况。

享元模式是一种结构型设计模式，用于共享具有相似属性的对象。它将对象的固有状态（例如颜色或大小）与对象的行为分离。通过将这些固有状态存储在一个共享池中，享元模式可以显著减少内存使用量和创建对象的开销。

享元模式的工作原理

享元模式包括三个主要参与者：

享元类： 定义共享对象的接口。
享元工厂： 创建并管理享元类实例，并从共享池中获取或返回对象。
客户端类： 使用享元对象。

客户端类向享元工厂请求特定的对象。如果享元工厂已经为该对象创建了一个实例，则它会将该实例返回给客户端。否则，享元工厂将创建一个新实例并将其添加到共享池中。

享元模式的优势

内存优化： 减少重复对象的内存占用。
性能提升： 降低创建和销毁对象的开销。
代码简洁： 分离对象状态和行为，提高代码可维护性。

在 Swift 中实现享元模式

在 Swift 中实现享元模式很简单。以下是一个示例：

class Color {
    private let name: String
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

class ColorFactory {
    private var sharedColors: [String: Color] = [:]
    
    func getColor(name: String) -> Color? {
        if let color = sharedColors[name] {
            return color
        }
        
        let newColor = Color(name: name)
        sharedColors[name] = newColor
        
        return newColor
    }
}

class Shape {
    private let color: Color
    
    init(color: Color) {
        self.color = color
    }
    
    func draw() {
        print("Drawing a shape with color: \(color.name)")
    }
}

// 示例用法
let colorFactory = ColorFactory()

let redShape = Shape(color: colorFactory.getColor(name: "Red")!)
let greenShape = Shape(color: colorFactory.getColor(name: "Green")!)

redShape.draw() // 输出：Drawing a shape with color: Red
greenShape.draw() // 输出：Drawing a shape with color: Green

// 检查共享池中的颜色
print("Shared colors:")
for (name, color) in colorFactory.sharedColors {
    print("\(name): \(color.name)")
}