总结JavaScript设计模式编程中的享元模式使用

享元模式：解决大量相似对象导致的性能问题

享元模式是一种优化程序性能的设计模式，尤其适用于处理因创建大量类似对象而产生的性能挑战。它通过分析和共享应用程序中的对象，将对象分解为可共享的内在数据和不可共享的外在数据，从而减少对象的数量，提升应用程序的效率。

一、基础知识

在JavaScript中，享元模式主要由三个角色组成：

1. 客户端：调用享元工厂获取内在数据的类，通常是应用程序所需的对象。

2. 享元工厂：维护享元数据的类。

3. 享元类：保持内在数据的类。

二、享元模式的实现和应用

以苹果公司批量生产iPhone为例，来说明享元模式的一般实现。在未使用享元模式前，每个iPhone都独立申请内存，即使大部分iPhone的型号、屏幕等都是一样的。

传统的创建方式如下：

```javascript

function Iphone(model, screen, memory, SN) {

this.model = model;

this.screen = screen;

this.memory = memory;

this.SN = SN;

}

var phones = [];

for (var i = 0; i < 1000000; i++) {

var memory = i % 2 == 0 ? 16 : 32;

phones.push(new Iphone("iphone6s", 5.0, memory, i));

}

```

这段代码创建了一百万个独立的iPhone对象，每个对象都占用一定的内存。对于性能要求高的程序，这会导致性能问题。

为了解决这一问题，我们可以采用享元模式进行优化。我们分析出大部分iPhone的型号、屏幕和内存都是相似的，这部分数据可以共享。这就是享元模式中的内在数据。我们定义享元类如下：

```javascript

function IphoneFlyweight(model, screen, memory) {

this.model = model; // 型号

this.screen = screen; // 屏幕

this.memory = memory; // 内存

}

```

接着，我们需要一个享元工厂来维护这些数据，并提供获取享元对象的方法：

```javascript

var flyweightFactory = (function () {

var iphones = {}; // 保存享元对象的字典

return {

get: function (model, screen, memory) { // 根据参数获取享元对象的方法

var key = model + screen + memory; // 根据参数生成字典的key

if (!iphones[key]) { // 如果字典中没有，则创建一个新的享元对象并保存到字典中

iphones[key] = new IphoneFlyweight(model, screen, memory);

}

return iphones[key]; // 返回享元对象

}

};

})();

```

让我们创建一个客户端类，它是以 iPhone 类为蓝本进行改造的。

我们定义了一个名为 `Iphone` 的构造函数，它接收四个参数：`model`、`screen`、`memory` 和 `SN`。在这个构造函数中，我们通过调用 `flyweightFactory.get()` 方法获取一个享元对象，并将它与当前对象的实例变量相关联。这里的 `flyweightFactory` 是一个专门负责创建和管理享元对象的工厂。这个工厂能够根据特定的参数（如模型、屏幕和内存）返回已经存在的享元对象，或者创建一个新的对象。通过这种方式，我们可以减少内存占用，因为多个 iPhone 对象可以共享相同的享元数据。

接下来，我们创建了一个名为 `phones` 的数组来存储多个 iPhone 实例。通过一个简单的循环，我们生成了 100 万个具有不同内存的 iPhone 实例（内存为 16GB 或 32GB），并将它们添加到数组中。然后，我们在控制台中打印出这个数组。

现在让我们来一下享元模式在 DOM 事件中的应用。在 DOM 事件机制中，有两种常见的事件绑定方式：事件冒泡和事件捕获。在事件冒泡中，事件从最内层的元素开始触发，然后逐渐向外层元素传播。而在事件捕获中，事件从最外层的元素开始触发，然后逐渐向内层元素传播。假设我们有一个包含多个菜单项的 HTML 列表。为了响应用户的点击操作，我们通常会给每个菜单项绑定一个事件处理程序。当列表项数量很多时，这种处理方式可能会导致性能问题。这是因为每个菜单项都绑定了自己的事件处理程序，占用了大量的内存资源。为了解决这个问题，我们可以采用事件委托的方式来实现享元模式的应用。通过只在父元素上绑定一个事件处理程序，然后在事件处理程序中根据事件的传播路径来确定被点击的具体元素。这样，我们就可以大大减少事件处理程序的数量，从而提高程序的性能。这种实现方式利用了享元模式的原理，将事件处理程序作为公用的内在部分，而每个菜单项的数据（如文本内容）则是外在部分。通过这种方式，我们不仅能够提高程序的性能，还能够降低代码的复杂性。享元模式是一种优化程序性能的有效手段。它通过共享公用数据来减少对象数量，适用于需要处理大量类似对象并对性能有要求的场景。虽然享元模式可以提高程序的性能，但同时也增加了程序的逻辑复杂性。在决定是否使用享元模式时需要根据具体情况进行权衡和评估。需要注意的是并非所有情况都适合使用享元模式进行优化否则可能会导致代码运行效率降低以及增加调试和维护的困难程度合理有效地运用享元模式能够提高代码的性能和效率并降低资源的占用率从而带来更好的用户体验。在编程的世界里，调试是一项至关重要的任务，而当我们谈及享元模式时，可能会给这一过程带来一些挑战。因为现在的出错点不再局限于单一的对象或模块，而是扩散到了三个管理器、工厂以及享元本身。这种优化虽然有助于提高性能，但同时也让维护变得更为棘手。原本清晰的对象架构，如今被拆解成碎片化的代码片段，数据至少被存储在两个地方，这无疑增加了问题的复杂性。

面对这样的优化决策，我们需要保持谨慎。必须在运行效率和代码的可维护性之间寻求平衡。当你面对是否需要使用享元模式的选择时，如果你对其用途和优势感到迷茫，那么很可能你并不真正需要它。享元模式适用于系统资源紧张，迫切需要进行优化的场景。对于那些资源密集型对象充斥的网页来说，它特别有用。因为这些对象在网页中占用大量内存，通过享元模式可以显著减少DOM元素的数量。

当使用享元模式结合其他组织型模式（如组合模式）时，它们可以在现代JavaScript环境中开发出功能丰富的复杂Web应用系统。这些系统不仅可以提供强大的功能，还能保持流畅的运行状态。但值得注意的是，享元模式并非适用于所有场合。当对象数量较少时，进行这种优化可能并不划算。对象中的数据必须有一部分可以被提取为外在数据才有意义。如果这些外在数据占用的资源并不少，那么这种优化对性能的提升可能微乎其微。对于那些包含大量基础代码和HTML内容的对象来说，享元模式的优化可能更为合适。当我们将外在数据剥离后，独特的对象数量也会相对减少，这将有助于我们更好地管理和维护代码。对于编程人员来说，理解并合理运用这些模式，将有助于我们创造出更为优秀、高效的代码作品。