Шаблон Flyweight — это шаблон структурного проектирования, который позволяет более эффективно использовать память и вычислительные ресурсы при обработке большого количества похожих объектов. Это достигается за счет минимизации избыточности, связанной с хранением экземпляров объекта и использованием общих характеристик объекта в нескольких экземплярах. Основная цель шаблона Flyweight — уменьшить общий объем памяти приложения, тем самым повышая производительность и масштабируемость.
В контексте архитектуры программного обеспечения и шаблонов проектирования шаблон Flyweight особенно актуален при работе с огромным количеством объектов, имеющих много общих характеристик. Примеры таких сценариев могут включать в себя рендеринг крупномасштабных цифровых карт с миллионами графических элементов (например, точек, линий, многоугольников) или управление расширенным форматированием документов в приложениях обработки текста.
В основе паттерна «Легкий вес» лежит концепция внутреннего и внешнего состояния. Внутреннее состояние относится к неизменяемым свойствам, общим для аналогичных объектов, тогда как внешнее состояние представляет собой изменяемые свойства, специфичные для каждого экземпляра. В шаблоне «Приспособленец» «приспособленцы» представляют собой небольшие общие объекты, которые инкапсулируют внутреннее состояние, разделяемое более крупными экземплярами объектов. Внешнее состояние этих экземпляров обычно поддерживается извне и при необходимости передается в легковес.
Чтобы реализовать шаблон «Легкий вес», архитекторы и разработчики программного обеспечения должны выполнить следующие шаги:
- Определите общее внутреннее состояние, разделяемое экземплярами объекта.
- Создайте класс Flyweight для инкапсуляции общего внутреннего состояния.
- Сохраняйте ссылки на экземпляры класса Flyweight в фабрике-легковесе, которая управляет созданием, извлечением и общим доступом к объектам-легковесам.
- Замените внутреннее состояние в экземплярах основных объектов ссылками на связанные объекты-легковесы.
- Обновите экземпляры основных объектов, чтобы управлять их внешним состоянием, передавая его при необходимости связанным объектам-легковесам для вычислений и вызовов методов.
Давайте рассмотрим простой пример использования шаблона Flyweight в контексте системы рендеринга цифровых карт. В этом случае система визуализирует миллионы точек, которые имеют одинаковое внутреннее состояние (например, цвет и размер), но имеют уникальное внешнее состояние (например, координаты). Вместо того, чтобы каждая точка хранила внутреннее состояние, можно создать легковесный объект, который инкапсулирует общее внутреннее состояние и разделяет его между всеми экземплярами точек. Сами точки будут хранить только свое уникальное внешнее состояние (координаты). Такой подход приведет к значительной экономии памяти и повышению производительности системы рендеринга карт.
AppMaster, мощная платформа no-code, которая позволяет разработчикам создавать серверные, веб- и мобильные приложения, хорошо подходит для интеграции и использования шаблона Flyweight. Разработчики, использующие AppMaster могут воспользоваться его надежным конструктором бизнес-процессов (BP) для визуального создания моделей данных и бизнес-логики, которые включают в свои приложения шаблон легковеса. Более того, благодаря невероятной масштабируемости AppMaster и способности генерировать реальный исходный код приложений, клиенты, использующие шаблон Flyweight, могут значительно сократить потребление памяти, сохраняя при этом высокую производительность и скорость реагирования.
Приняв шаблон Flyweight, архитекторы и разработчики программного обеспечения могут создавать приложения с меньшим объемом памяти, оптимизированной производительностью и улучшенной масштабируемостью. При работе с реальными приложениями, которым необходимо управлять огромным количеством объектов или отображать их, использование шаблона Flyweight — это мощный способ оптимизировать использование памяти без ущерба для функциональности. В контексте различных платформ разработки приложений, таких как AppMaster, шаблон Flyweight можно легко интегрировать в процесс визуального проектирования, что еще больше повышает простоту его внедрения и потенциальные преимущества.
