[デザインパターン] Flyweight パターン

パターンの一行要約

共有可能な不変状態を再利用することで、大量のオブジェクトのメモリ使用量を削減するパターンです。

Unityでの典型的な使用例

• 多数のインスタンスが同じビジュアルリソースを共有する場合。
• タイル、アイコン、弾丸などのデータに大量の重複が含まれる場合。

構成要素（役割）

• Flyweight
• Factory (Cache)
• Intrinsic / Extrinsic State

Unityサンプル（C#）

以下のコードは、上記のシナリオに基づいて簡略化したUnityのサンプルです。

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public sealed class ProjectileVisualFlyweight
{
    public readonly Sprite Sprite;

    public ProjectileVisualFlyweight(Sprite sprite)
    {
        Sprite = sprite;
    }
}

public sealed class ProjectileVisualFlyweightFactory
{
    private readonly Dictionary<string, ProjectileVisualFlyweight> cachedVisuals = new();

    public ProjectileVisualFlyweight Get(string visualKey, Sprite sprite)
    {
        if (!cachedVisuals.TryGetValue(visualKey, out ProjectileVisualFlyweight flyweight))
        {
            flyweight = new ProjectileVisualFlyweight(sprite);
            cachedVisuals.Add(visualKey, flyweight);
        }
        return flyweight;
    }
}

利点

• モジュールの境界が明確になり、結合度を下げられます。
• 既存コードを修正せずに機能を拡張・統合できます。

注意点

• ラッパー層が深くなりすぎると、デバッグが困難になります。
• 責任の境界が曖昧にならないよう、インターフェースは小さく保つべきです。

相互作用図

共有可能な内的状態を再利用しつつ、外的状態をコンテキストから注入する流れを示しています。

flowchart LR

  spawn["Spawn Bullet"]
  factory["Flyweight Factory"]
  shared["Shared BulletType"]
  context["Bullet Context (pos/speed)"]
  render["Draw / Simulate"]

  spawn -- "get(typeId)" --> factory
  factory -->|reuse| shared
  spawn -->|extrinsic state| context
  shared -->|intrinsic| render
  context -->|extrinsic| render