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Guia de Referência: Flyweight (Estrutural)
Visualização renderizada do arquivo padroes/estruturais/flyweight.md. O conteúdo abaixo é o mesmo arquivo destinado a orientar a IA.
Guia de Referência: Flyweight (Estrutural)
Este guia orienta a aplicação do padrão Flyweight em projetos de software. Objetivo: Economizar memória compartilhando estado intrínseco imutável entre grande quantidade de objetos. O padrão deve ser usado somente quando as forças do problema o justificarem.
1. Problema que resolve
Milhares/milhões de objetos repetem os mesmos dados pesados e o consumo de memória vira gargalo real.
Sinais no código/arquitetura
- Profiling demonstra pressão de memória causada por dados duplicados.
- Objetos podem separar estado compartilhável (intrínseco) do estado contextual (extrínseco).
- Há grande repetição de estilos, metadados, meshes, ícones, caracteres etc.
2. Quando usar
- Editores de texto, jogos, mapas, renderização e caches de objetos imutáveis.
- Catálogos de metadados compartilhados.
3. Quando NÃO usar
- Sem evidência de problema de memória.
- Quando o estado compartilhado precisa ser mutável por instância.
- Quando a separação intrínseco/extrínseco aumenta mais a complexidade que o benefício.
4. Estrutura e participantes
- Flyweight: estado compartilhado, preferencialmente imutável.
- FlyweightFactory: reutiliza/retorna instâncias compartilhadas.
- Context: guarda estado extrínseco por ocorrência.
- Client: fornece contexto ao usar o flyweight.
5. Procedimento de implementação
- Meça memória antes.
- Separe estado intrínseco de extrínseco.
- Torne o estado compartilhado imutável.
- Crie fábrica/cache por chave.
- Passe o contexto externo explicitamente.
6. Exemplo mental
Um mapa com 500 mil árvores guarda posição por árvore, mas compartilha TreeType (textura, espécie, mesh) entre todas da mesma espécie.
7. Benefícios esperados
- Pode reduzir drasticamente memória.
- Centraliza recursos imutáveis compartilhados.
8. Custos e trade-offs
- Aumenta complexidade e pode adicionar custo de lookup.
- Exige imutabilidade/disciplinas fortes.
9. Encaixe com Clean Architecture e SOLID
É otimização de detalhe; só introduza após medição. Não deixe preocupações de memória contaminarem o domínio se puderem ser isoladas em representação/infra.
Regras para a IA:
- Dependa de abstrações quando a variação justificar uma fronteira.
- Não faça o domínio importar SDKs, frameworks, banco de dados ou UI.
- Mantenha cada participante com responsabilidade coesa.
- Prefira composição quando ela reduzir acoplamento; não crie hierarquias artificiais.
- Registre a decisão arquitetural quando o padrão afetar muitos módulos.
10. Caminho de refatoração
Não deve ser escolhido por “cheiro” apenas; precisa de evidência de duplicação de estado e pressão de memória.
Ao refatorar um sistema existente:
- Proteja o comportamento atual com testes.
- Faça passos pequenos e reversíveis.
- Introduza primeiro a abstração/contrato.
- Migre um fluxo por vez.
- Remova código antigo apenas após equivalência comportamental comprovada.
11. Estratégia de testes
Teste compartilhamento correto, imutabilidade e ausência de vazamento de estado entre contextos.
Checklist mínimo:
- caminho feliz
- entradas/estados de limite
- erros e falhas de dependências
- comportamento de cada implementação concreta
- teste de contrato quando houver múltiplas implementações
- teste de integração apenas onde a fronteira externa for relevante
12. Padrões relacionados
- Composite
- Singleton
- Factory Method
13. Perguntas de diagnóstico para a IA
- Qual aspecto do sistema realmente varia?
- Essa variação já está causando duplicação, condicionais ou acoplamento?
- Uma função/composição simples resolveria com menos abstrações?
- O padrão reduz o custo de uma mudança concreta que já é provável?
- Qual é o custo de introduzir novas classes, indireção e configuração?
- Como a decisão será testada e observada em produção?
14. Prompt pronto
Você é o arquiteto do projeto. Avalie se o padrão **Flyweight** é adequado para o problema abaixo.
Contexto: [DESCREVA o sistema, stack/arquitetura, estado atual e o problema observado]
Objetivo: [DESCREVA o resultado esperado ao avaliar ou aplicar este padrão]
Restrições: [DESCREVA prazo, legado, performance, testes, compatibilidade e o que não pode mudar]
Antes de codificar:
1. Identifique as forças que justificam ou rejeitam Flyweight.
2. Compare pelo menos uma alternativa mais simples e um padrão relacionado (Composite, Singleton, Factory Method).
3. Se o padrão for justificado, mostre participantes, dependências e fluxo.
4. Preserve Clean Architecture/SOLID: regras centrais não dependem de infraestrutura.
5. Implemente incrementalmente, com testes.
6. Ao final, liste trade-offs e sinais de overengineering.
Não aplique o padrão apenas porque foi solicitado; rejeite-o se não houver variação/complexidade que o justifique.
Como preencher os campos
- Contexto: descreva o tipo de sistema, stack/versões, arquitetura atual, onde a mudança acontece e o comportamento relevante já existente.
- Objetivo: descreva o resultado observável que deve existir ao final, não apenas a tecnologia que você quer usar.
- Restrições: informe o que não pode mudar, compatibilidade, prazo, segurança, acessibilidade, performance, legado, dependências e limites de escopo.
Exemplo preenchido
Contexto: Editor renderiza dezenas de milhares de símbolos que repetem fonte, cor e metadados imutáveis.
Objetivo: Compartilhar estado intrínseco para reduzir memória sem confundir estado por instância.
Restrições: Medir benefício antes; separar claramente estado intrínseco e extrínseco.
15. Critério de aceite
A aplicação de Flyweight só está concluída quando:
- o problema que motivou o padrão está explicitamente documentado;
- o código cliente depende do contrato correto, não de detalhes acidentais;
- adicionar a variação-alvo exige menos mudanças que antes;
- testes protegem a extensão/refatoração;
- não houve vazamento de infraestrutura para o núcleo;
- a solução ficou mais compreensível para manutenção, não apenas “mais orientada a padrões”.
16. Base Conceitual e Relações
- Catálogo Refactoring.Guru em português — escopo de 22 padrões.
- Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software (Gamma, Helm, Johnson e Vlissides) — intenção, aplicabilidade, participantes, consequências e relações entre padrões.
- Guias de Clean Architecture, princípios de design, refatoração e código limpo deste pacote.