Мультитон (шаблон проєктування)

UML діаграма для мультитону

В розробці програмного забезпечення, шаблон проєктування мультитон або пул одинаків схожий на шаблон одинак, який дозволяє створювати лише один екземпляр об’єкта, але розширює його можливістю впорядковувати декілька екземплярів у вигляді іменованих пар ім'я-значення.

Замість того, щоб забезпечувати наявність лише одного об'єкта в програмі, мультитон гарантує існування лише одного входження з відповідним ключем.

Застосування[ред. | ред. код]

Мультитон можна використовувати в випадку, коли необхідно забезпечити доступ до конкретного набору даних із різних місць програми. Інший випадок - взаємодія з апаратним обладнанням через екземпляри одного і того самого класу. Наприклад, обмін даними з мережею контролерів, опитування серверів або робочих станцій в мережі. Всі ці приклади об'єднує одне: кількість екземплярів може бути обмежена (і навіть повинна бути обмежена) і вони глобальні для всієї програми.

Даний шаблон можна розглядати навіть як об'єднання ідеї шаблону одинака і пулу об'єктів. Виходячи з цього можна визначити його властивості:

  • Шаблон можна застосовувати як із заздалегідь визначеним списком екземплярів, так і створеним динамічно.
  • Якщо список фіксований, то можливо створити всі екземпляри при старті програми або при зверненні до будь-якого з них.
  • Можливо два варіанти поведінки у відповідь на запит екземпляра з невідомим ідентифікатором: відмова або його створення.
  • Недоліком шаблона, є можливість появи великої кількості залежних від нього частин програми. Однак, у випадку з одинаком, це можна вирішити шляхом використання методу впровадження залежностей.[1]

Порівняння з іншими подібними шаблонами проєктування:

Мультитон Шаблон одинак Пул об'єктів
Створює і зберігає задану кількість екземплярів свого класу. Забезпечує їх ідентифікацію і доступність по всій програмі. Створює єдиний екземпляр свого класу і забезпечує доступ до нього для всієї програми. Створює і зберігає визначене число екземплярів заданого класу, але нічого не знає про їх суть.
Контролює кількість екземплярів Гарантує існування одного екземпляра Не обмежує створення інших екземплярів заданого класу поза шаблоном і нічого не знає про їх існування.

Приклади[ред. | ред. код]

C#[ред. | ред. код]

using System.Collections.Generic; using System.Collections.Concurrent;  namespace MyApplication  {     public class Multiton<T> // generic multition.     {         private static readonly ConcurrentDictionary<object, T> _instances = new ConcurrentDictionary<object, T>();          private Multiton() { }          public static T GetInstance(object key)          {             return _instances.GetOrAdd(key, (k) => new Multiton());         }     } } 

C++[ред. | ред. код]

Реалізація взята з StackOverflow [Архівовано 27 серпня 2014 у Wayback Machine.]

#ifndef MULTITON_H #define MULTITON_H  #include <map> #include <string>  template <typename T, typename Key = std::string> class Multiton { public:     static void destroy()     {         for (typename std::map<Key, T*>::const_iterator it = instances.begin(); it != instances.end(); ++it)             delete (*it).second;         instances.clear();     }      static T* getPtr(const Key& key) {         typename std::map<Key, T*>::const_iterator it = instances.find(key);          if (it != instances.end()) {             return (T*)(it->second);         }          T* instance = new T();         instances[key] = instance;         return instance;     }      static T& getRef(const Key& key) {         return *getPtr(key);     }  protected:     Multiton() {}     ~Multiton() {}  private:     Multiton(const Multiton&) {}     Multiton& operator= (const Multiton&) { return *this; }      static std::map<Key, T*> instances; };  template <typename T, typename Key> std::map<Key, T*> Multiton<T, Key>::instances;  #endif  // приклад використання class Foo : public Multiton<Foo> {}; Foo& foo1 = Foo::getRef("foobar"); Foo* foo2 = Foo::getPtr("foobar"); Foo::destroy(); 

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Порождающие шаблоны: Пул одиночек (Multiton). Архів оригіналу за 29 липня 2014. Процитовано 24 липня 2014.

Література[ред. | ред. код]

Алан Шаллоуей, Джеймс Р. Тротт. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию = Design Patterns Explained: A New Perspective on Object-Oriented Design. — М. : «Вильямс», 2002. — 288 с. — ISBN 0-201-71594-5.