[Design Patterns] Flyweight Pattern

Flyweight được sử dụng chủ yếu để giảm thiểu số lượng object cần được khởi tạo để tiết kiệm
bộ nhớ đệm và cải thiện hiệu năng hoạt động của phần mềm. Flyweight được xếp vào nhóm các
pattern Kiến Trúc.

Flyweight luôn cố gắng tái sử dụng những object cùng loại đã tồn tại trước đó và chỉ khởi tạo
object mới khi không tìm thấy object nào phù hợp.

Áp dụng triển khai

Ở đây chúng ta có một phần mềm vẽ các hình tròn 2D. Phần mềm này sẽ vẽ khoảng 20 hình tròn
có màu sắc và vị trí khác nhau. Tuy nhiên nhờ có Flyweight, chúng ta sẽ chỉ cần tạo ra 5 object
mô tả thực thể hình tròn tương ứng với 5 màu sắc khả dụng.

Chúng ta có class mô tả thực thể Circle và sau đó là Factory được định nghĩa để thực hiện
công việc khởi tạo các object Circle khi cần thiết. Tuy nhiên, ở đây Factory có một HashMap
để lưu lại những object Circle đã từng khởi tạo với mỗi màu sắc. Do đó, khi có yêu cầu khởi
tạo một object Circle với một màu sắc cụ thể, Factory sẽ kiểm tra xem trước đó đã tạo ra
thứ tương tự hay chưa. Nếu như có object phù hợp được tìm thấy trong HashMap đã lưu trữ
thì sẽ trả về object đó, còn nếu như chưa có thì khởi tạo object mới và đồng thời lưu lại.

Bước 1

Tạo class Circle mô tả thực thể hình tròn 2D.

flyweightpatter/Circle.java

packageflyweightpattern;publicclassCircle{privateString color;privateint x;privateint y;privateint r;publicCircle(String color){this.color = color;}publicvoidsetX(int x){this.x = x;}publicvoidsetY(int y){this.y = y;}publicvoidsetR(int r){this.r = r;}publicvoiddraw(){System.out.println("Circle::Draw() [ Color: "+ color +", x: "+ x +", y: "+ y +", radius: "+ r +" ]");}}

Bước 2

Tạo Factory thực hiện công việc khởi tạo các object Circle.

flyweightpattern/Factory.java

packageflyweightpattern;importjava.util.HashMap;publicclassFactory{privatestaticfinalHashMap<String,Circle> circleMap =newHashMap<String,Circle>();publicstaticCirclegetCircle(String color){if(circleMap.containsKey(color)){return circleMap.get(color);}else{System.out.println("Creating circle of color: "+ color);Circle c =newCircle(color);
         circleMap.put(color, c);return c;}}}

Bước 3

Sử dụng Factory để yêu cầu lấy các object Circle bằng cách truyền vào thông tin về màu sắc.

PatternDemo.java

importflyweightpattern.Circle;importflyweightpattern.Factory;publicclassPatternDemo{privatestaticfinalString colorList[]={"Red","Green","Blue","White","Black"};publicstaticvoidmain(String[] args){for(int i=0; i<20; i++){Circle c =Factory.getCircle(randomCollor());
         c.setX(randomX());
         c.setY(randomY());
         c.setR(100);
         c.draw();}}privatestaticStringrandomCollor(){return colorList[(int)(Math.random()* colorList.length)];}privatestaticintrandomX(){return(int)(Math.random()*100);}privatestaticintrandomY(){return(int)(Math.random()*100);}}

Bước 4

Kiểm chứng lại kết quả được in ra ở console.

console

Creating circle of color:RedCircle::Draw()[Color:Red, x:20, y:91, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:93, y:33, radius:100]Creating circle of color:WhiteCircle::Draw()[Color:White, x:49, y:40, radius:100]Creating circle of color:GreenCircle::Draw()[Color:Green, x:82, y:60, radius:100]Circle::Draw()[Color:White, x:27, y:73, radius:100]Creating circle of color:BlackCircle::Draw()[Color:Black, x:66, y:5, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:71, y:69, radius:100]Circle::Draw()[Color:White, x:39, y:87, radius:100]Circle::Draw()[Color:Black, x:82, y:25, radius:100]Circle::Draw()[Color:Green, x:24, y:69, radius:100]Circle::Draw()[Color:Black, x:83, y:17, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:60, y:27, radius:100]Circle::Draw()[Color:Black, x:48, y:73, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:99, y:10, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:86, y:74, radius:100]Creating circle of color:BlueCircle::Draw()[Color:Blue, x:94, y:85, radius:100]Circle::Draw()[Color:White, x:87, y:51, radius:100]Circle::Draw()[Color:Red, x:82, y:81, radius:100]Circle::Draw()[Color:White, x:94, y:2, radius:100]Circle::Draw()[Color:White, x:75, y:74, radius:100]