JavaScript 设计模式之享元模式

Question

四个轮子，一个方向盘，有刹车，油门，车窗，这些词首先让人联想到的就是一辆汽车。的确，这些都是是一辆车的最基本特征，或者是属性，我们把词语抽象出来，而听到这些词语的人把他们想象陈一辆汽车。在代码里面也是这样的，为了将所有的车辆统一描述，我们将车的特征抽象出来，作为一个理念，就像柏拉图说的那样，接下来，我们要这个理念描绘他，让人来认识。这也就是程序中的实例化:

function Car() {
	this.lunzi = 4;
	this.shache = 1;
}
//js 中没有类概念，但是我们可以模拟出来。这样，Car 就作为了构造函数了。

接下来我们来实例它，让柏拉图的理念在现象世界中得到展示:

var benchi = new Car();

benchi 这个变量就是一个实例了。作为一辆汽车，它有四个轮子(lunzi)，一个刹车(shache)。但是问题来了：理念只有一个，但是实例有很多，如果实例太多会怎么样呢？就跟起初上帝造物一样，起初只有一个人，后来从亚当身上撤下肋骨一根做了夏娃，夏娃吃了禁果，人类繁衍，人一多，罪恶就多了。

程序的世界里也是这样，对象实例化次数过多，会导致内存无限制的增长，性能可想而知。那么怎么样避免这样的情况出现呢？享元模式出现了。下面我们以一个地方的财政系统购买外国车辆为例，运用享元模式解答难题,这个传统的实现方法:

var Cars = function(id, lt, fxp, lhq, sc, zw, cp, pp, ys, jg, cc, dhy ) {
    this.id = id;
    this.lt = lt;//轮胎
    this.fxp = fxp;//方向盘
    this.lhq = lhq;//离合器
    this.sc = sc;//刹车
    this.zw = zw;//座位
    this.cp = cp;//车牌
    this.pp = pp;//品牌
    this.ys = ys;//颜色
    this.jg = jg;//价格
    this.cc = d.cc;//车窗
    this.dhy = d.dhy;//导航仪
}

接下来的事情很容易，一个一个实例化这个类:

var car 1 = new Car('x',x,x,x,x,x,x,x,x,x);
var car 2 = new Car('x',x,x,x,x,x,x,x,x,x);
var car 3 = new Car('x',x,x,x,x,x,x,x,x,x);
...............................
var car 100 = new Car('x',x,x,x,x,x,x,x,x,x);//终于完了！！！

但是车辆数量一多起来的话会出现内存过多的问题。我们可以看到，一辆车里面有很多属性比如刹车数量，车窗数量，座位数量是相同的，享元模式的核心思想就是把共同享有的基本元素抽象出来。来看看是如何实现的。

//享元模式
    var flyWight  = (function(window, undefined){//立即执行函数返回一个享元对象
        var Cars = {};//这里是存储器，用存储所有的car对象
        var Car = function(d) {//构造方法
            this.id = d.id;
            this.lt = d.lt;//轮胎
            this.fxp = d.fxp;//方向盘
            this.lhq = d.lhq;//离合器
            this.sc = d.sc;//刹车
            this.zw = d.zw;//座位
            this.cc = d.cc;//车窗
            this.dhy = d.dhy;//导航仪
        }
        Car.prototype.gmg = 'china';// 买家的国籍，这里适应定义一些公共属性，适用于所有车辆的公用属性，比如购买的国家，方便统一修改
        Car.prototype = {//Car的原型类方法，上面提供了操作Car实例的一些方法，可以自己定义，卤煮在此只定义最基本的方法
            set : function(n ,v) {
                this[n] = v;
            },
            get : function(n) {
                return this[v];
            }
        }
        var _factory = function(d) {//构建实例工厂，以pp（品牌）为类构建Car类别，，此方法属于私有，外部无法调用。
            if(!Cars[d.pp]) {
                Cars[d.pp] = new Car(d);
            }
            return Cars[d.pp];//返回该品牌的类别
        }
 
        var controlCar =  {//享元对象
            allCars : {},//另一个存储所有车辆的对象,
            addCar : function(data) {//添加一辆车
                if(this.allCars[data.id]) return this.allCars[data.id];
                this.allCars[data.id] = {
                    id : data.id,
                    pp : data.pp,
                    ys : data.ys,
                    cp : data.cp,
                    buyTime : data.buyTime,
                    jg : data.jg,
                    car : _factory(data)
                }
            },
            removeCar : function(data) {//删除一辆车
                if(this.allCars[data.id]) {
                    this.allCars[data.id] = undefined;
                }
            },
            getCar : function (id) {//获取一辆汽车
                return this.allCars[id];
            }
        }
 
        return controlCar;//返回享元对象
    })(window, undefined);

从以上的代码我们可以看到，利用汽车的品牌作为实例的对象而不是单一的某个汽车。因为品牌再多是不会超过汽车的总数的，所以我们实际上要实例的对象就是十几个甚至是几个对象而已。

这样，在allCar所有的子集元素中，每一个都是一辆包含有品牌类别的对象字面量而不是Car的实例对象了，我们可以在Car的原型链中中编写很多方法操作它们，同时它（该对象）不会丧失作为一辆汽车的基本特征，而且还会保持自己私有（颜色，价格）等特征。

这样我们就达到了减少实例对象的目的了。下面，我们来看看它们是是怎么被用到的。首先是数据，这里有八辆车，三个品牌的，所以只有有三个 Car 的实例对象：

var data = [
    {id:1,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x1231',pp:'benchi', ys:'red', jg:200000, buyTime : '1999-08-20', cc : 6, dhy : 1},
    {id:2,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x1232',pp:'benchi', ys:'black', jg:207000, buyTime : '1999-08-21', cc : 6, dhy : 1},
    {id:3,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x1233',pp:'benchi', ys:'gray', jg:200000, buyTime : '1999-08-22', cc : 6, dhy : 1},
 
    {id:4,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x4564',pp:'fute', ys:'yellow', jg:150000, buyTime : '1999-08-23', cc : 6, dhy : 1},
    {id:5,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x4565',pp:'fute', ys:'black', jg:160000, buyTime : '1999-08-24', cc : 6, dhy : 1},
    {id:6,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x4566',pp:'fute', ys:'gray', jg:109000, buyTime : '1999-08-25', cc : 6, dhy : 1},
 
    {id:7,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x7897',pp:'baoma', ys:'black', jg:380000, buyTime : '1999-08-26', cc : 6, dhy : 1},
    {id:8,lt:4,fxp:1,lhq:1,sc:1,zw:5,cp:'x7898',pp:'baoma', ys:'blue', jg:300000, buyTime : '1999-08-27', cc : 6, dhy : 1}
]

轮询通过模式封装:

for(var i=0; i<data.length; i++) {
    flyWight.addCar(data[i]);
}

通过 flyWight.getCar(id) 你可以获得你想要的某一辆车，你可以用直接赋值的方法修改它的特殊属性；

flyWight.getCar('1').jg = 300000

也可以通过 Car 字段所包含的对象的私有方法处理一些实际上很少会改变的值：

flyWight.getCar('1').car.set('lt', 5)

当然，我们在这里的基础属性并不是私有的，你可以按照自己的想法来编写代码。

总结：享元模式的核心：

1. 有基础单元共享的数据对象集合。
2. 构造工厂函数。
3. 存储实例对象的容器。

你可以在基本思想上面发挥自己的想法，这里例举的只是一个很简单的例子。