Patrons de conception/Poids-mouche

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Le poids-mouche est un patron de conception structurel.

Patrons de conception

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Patron de conception
Catégorie : « Gang of Four » – Structure
Nom français :	Poids-mouche
Nom anglais :	Flyweight
Réduire le nombre d'objets à instancier

Lorsque de nombreux (petits) objets doivent être manipulés, mais qu'il serait trop coûteux en mémoire s'il fallait instancier tous ces objets, il est judicieux d'implémenter le poids-mouche.

Dans le cas d'une classe représentant des données, il est parfois possible de réduire le nombre d'objets à instancier si tous ces objets sont semblables et se différencient sur quelques paramètres. Si ces quelques paramètres peuvent être extraits de la classe et les passer ensuite via des paramètres des méthodes, on peut réduire grandement le nombre d'objets à instancier.

Le patron poids-mouche est l'approche pour utiliser de telles classes. D'une part la classe avec ses données internes qui la rendent unique, et d'autre part les données externes passées à la classe en tant qu'arguments. Ce modèle est très pratique pour des petites classes très simples. Par exemple pour représenter des caractères ou des icônes à l'écran, ce type de patron de conception est apprécié. Ainsi, chaque caractère peut être représenté par une instance d'une classe contenant sa police, sa taille, etc. La position des caractères à afficher est stockée en dehors de cette classe. Ainsi, on a une et une seule instance de la classe par caractère et non une instance par caractère affiché à l'écran.

Dans le patron poids-mouche, les données n'ont pas de pointeurs vers les méthodes du type de données, parce que cela consommerait trop d'espace mémoire. À la place, les routines sont appelées directement.

Un exemple classique du patron poids-mouche : les caractères manipulés dans un traitement de texte. Chaque caractère correspond à un objet ayant une police de caractères, une taille de caractères, et d'autres données de formatage. Un long document contient beaucoup de caractères ainsi implémentés…

Exemple

Le programme Java suivant illustre l'exemple du document de traitement de texte donné ci-dessus : les « mouches » sont appelées FontData dans le programme.

Cet exemple illustre l'utilisation du poids-mouche pour réduire la mémoire allouée en chargeant seulement les données nécessaires pour faire quelques tâches immédiates à partir d'un grand objet Font en utilisant de plus petits objets FontData.

public enum FontEffect
{
    BOLD, ITALIC, SUPERSCRIPT, SUBSCRIPT, STRIKETHROUGH
}

public final class FontData
{
    /**
     * Une table de hachage faible (weak) supprime les FontData non utilisés.
     * Les valeurs doivent être encapsulées dans des WeakReferences car dans
     * la table de hachage,les valeurs sont stockées avec des références fortes.
     */
    private static final WeakHashMap<FontData, WeakReference<FontData>>
        FLY_WEIGHT_DATA = new WeakHashMap<FontData, WeakReference<FontData>>();

    private final int pointSize;
    private final String fontFace;
    private final Color color;
    private final Set<FontEffect> effects;

    private FontData(int pointSize, String fontFace, Color color, EnumSet<FontEffect> effects)
    {
        this.pointSize = pointSize;
        this.fontFace = fontFace;
        this.color = color;
        this.effects = Collections.unmodifiableSet(effects);
    }

    public static FontData create(int pointSize, String fontFace, Color color,
        FontEffect... effects)
    {
        EnumSet<FontEffect> effectsSet = EnumSet.noneOf(FontEffect.class);
        for (FontEffect fontEffect : effects)
        {
            effectsSet.add(fontEffect);
        }
        // seule la réduction de la quantité de mémoire occupée nous préoccupe,
        // pas le coût de création de l'objet
        FontData data = new FontData(pointSize, fontFace, color, effectsSet);
        if (!FLY_WEIGHT_DATA.containsKey(data))
        {
            FLY_WEIGHT_DATA.put(data, new WeakReference<FontData> (data));
        }
        // retourner l'unique copie non modifiable avec les données spécifiées
        return FLY_WEIGHT_DATA.get(data).get();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj)
    {
        if (obj instanceof FontData)
        {
            if (obj == this)
            {
                return true;
            }
            FontData other = (FontData) obj;
            return other.pointSize == pointSize && other.fontFace.equals(fontFace)
                && other.color.equals(color) && other.effects.equals(effects);
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode()
    {
        return (pointSize * 37 + effects.hashCode() * 13) * fontFace.hashCode();
    }

    // Accesseurs de lecture, mais pas en écriture (objet non modifiable)
}