Het Flyweight Pattern is een structureel ontwerppatroon dat een efficiënter gebruik van geheugen en computerbronnen mogelijk maakt bij het hanteren van een groot aantal vergelijkbare objecten. Dit wordt bereikt door de redundantie die gepaard gaat met het opslaan van objectinstanties te minimaliseren en gemeenschappelijke objectkenmerken over meerdere instanties te delen. Het primaire doel van het Flyweight Pattern is het verkleinen van de totale geheugenvoetafdruk van een applicatie, waardoor de prestaties en schaalbaarheid worden verbeterd.
In de context van softwarearchitectuur en ontwerppatronen is het Flyweight-patroon vooral relevant bij het werken met een groot aantal objecten die veel gemeenschappelijke kenmerken hebben. Voorbeelden van dergelijke scenario's zijn onder meer het weergeven van grootschalige digitale kaarten met miljoenen grafische elementen (bijvoorbeeld punten, lijnen, polygonen) of het beheren van uitgebreide documentopmaak in tekstverwerkingsprogramma's.
De basis voor het Flyweight Pattern is het concept van intrinsieke en extrinsieke toestand. Intrinsieke toestand verwijst naar de onveranderlijke eigenschappen die worden gedeeld door vergelijkbare objecten, terwijl extrinsieke toestand de veranderlijke eigenschappen vertegenwoordigt die specifiek zijn voor elke instantie. In het Flyweight-patroon zijn flyweights kleine, deelbare objecten die de intrinsieke toestand inkapselen die wordt gedeeld door grotere objectinstanties. De extrinsieke toestand voor deze instanties wordt doorgaans extern onderhouden en indien nodig doorgegeven aan het vlieggewicht.
Om het Flyweight Pattern te implementeren, moeten softwarearchitecten en -ontwikkelaars deze stappen volgen:
- Identificeer de gemeenschappelijke intrinsieke status die wordt gedeeld door de objectinstanties.
- Creëer een Flyweight-klasse om de gedeelde intrinsieke toestand in te kapselen.
- Bewaar verwijzingen naar exemplaren van de Flyweight-klasse in een vlieggewichtfabriek, die het maken, ophalen en delen van vlieggewichtobjecten beheert.
- Vervang de intrinsieke status in de primaire objectinstanties door verwijzingen naar bijbehorende vlieggewichtobjecten.
- Werk de primaire objectinstanties bij om hun extrinsieke status te beheren, en geef deze indien nodig door aan bijbehorende vlieggewichtobjecten voor berekeningen en methodeaanroepen.
Laten we een eenvoudig voorbeeld nemen van het gebruik van het Flyweight-patroon in de context van een digitaal kaartweergavesysteem. In dit geval geeft het systeem miljoenen punten weer, die dezelfde intrinsieke toestand delen (bijvoorbeeld kleur en grootte), maar een unieke extrinsieke toestand hebben (bijvoorbeeld coördinaten). In plaats van dat elk punt de intrinsieke toestand opslaat, kan een vlieggewichtobject worden gemaakt om de gedeelde intrinsieke toestand in te kapselen en deze over alle instanties van de punten te delen. De punten zelf zouden alleen hun unieke extrinsieke toestand (coördinaten) opslaan. Deze aanpak zou leiden tot aanzienlijke geheugenbesparingen en betere prestaties in het kaartweergavesysteem.
AppMaster, een krachtig platform no-code waarmee ontwikkelaars backend-, web- en mobiele applicaties kunnen maken, is zeer geschikt om het Flyweight Pattern te integreren en te gebruiken. Ontwikkelaars die AppMaster gebruiken, kunnen profiteren van de robuuste Business Processes (BP) Designer om visueel datamodellen en bedrijfslogica te creëren die het vlieggewichtpatroon in hun apps integreren. Bovendien kunnen klanten die het Flyweight Pattern omarmen, dankzij de ongelooflijke schaalbaarheid van AppMaster en de mogelijkheid om echte applicatiebroncode te genereren, het geheugenverbruik aanzienlijk verminderen met behoud van hoge prestaties en reactievermogen.
Door het Flyweight Pattern toe te passen kunnen softwarearchitecten en -ontwikkelaars applicaties creëren met een kleinere geheugenvoetafdruk, geoptimaliseerde prestaties en verbeterde schaalbaarheid. Wanneer u werkt met toepassingen uit de echte wereld die een groot aantal objecten moeten beheren of renderen, is het opnemen van het Flyweight Pattern een krachtige manier om het geheugengebruik te optimaliseren zonder dat dit ten koste gaat van de functionaliteit. In de context van diverse applicatieontwikkelingsplatforms zoals AppMaster kan het Flyweight Pattern naadloos worden geïntegreerd in het visuele ontwerpproces, waardoor het adoptiegemak en de potentiële voordelen verder worden vergroot.
