Мультитон (шаблон проєктування)

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.

UML діаграма для мультитону

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

Застосування

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.

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

C#

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++

Реалізація взята з StackOverflow [ 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

1. . Архів оригіналу за 29 липня 2014. Процитовано 24 липня 2014.

Література

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. — .