python 设计模式之享元(Flyweight)模式
#写在前面
这个设计模式理解起来很容易。百度百科上说的有点绕口。
#享元模式的定义
运用共享技术来有効地支持大量细粒度对象的复用。
它通过共享已经存在的对橡大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似类的开销，从而提高系统资源的利用率。
#优点
相同对象只要保存一份，这降低了系统中对象的数量，从而降低了系统中细粒度对象给内存带来的压力。
#缺点
1.为了共享对象，需要将不能共享的状态外部化，会增加程序的复杂性
2.对享元模式的外部状态会增长运行时间
#享元模式中存在的两种状态
1.内部状态，不会随着环境的改变而改变，可共享的部分
2.外部状态,会随着环境的改变而改变，是不可共享的部分.
享元模式就是要区分这两种状态，并将外部状态外部化。
#应用实例
1.java中的String,如果有则返回，如果没有就创建一个字符串保存在字符串缓冲池里面。
2.数据库的数据池
#应用场景
1.系统中存在大量的相似对象
2.细粒度的对象都具备较接近的外部状态,而且内部状态与环境无关,也就是说对象没有特定身份
3.需要缓冲池的场景
#享元模式的主要角色
抽象享元角色（Flyweight）:是所有的具体享元类的基类，为具体享元规范需要实现的公共接口，非享元的外部状态以参数的形式通过方法传入。
具体享元（Concrete Flyweight）角色：实现抽象享元角色中所规定的接口。
非享元（Unsharable Flyweight)角色：是不可以共享的外部状态，它以参数的形式注入具体享元的相关方法中。
享元工厂（Flyweight Factory）角色：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象。
#举例说明什么是具体享元角色和非具体享元角色
举下围棋的例子
棋子：是抽象享元角色
白子：具体享元角色
黑子：具体享元角色
围棋工厂：是享元工厂角色
下棋的位置：非具体享元角色
#享元模式的结构图
#举个例子1
class Flyweight(object):
def __init__(self, str):
self.str = str
def display(self):
print("show the string: " + self.str)
class FlyweightFactory(object):
def __init__(self):
self.flyweights = {}
def getFlyweight(self, obj):
flyweight = self.flyweights.get(obj)
if flyweight == None:
flyweight = Flyweight(str(obj))
self.flyweights[obj] = flyweight
return flyweight
def showFlyweights(self):
for i in self.flyweights:
self.flyweights[i].display()
print(len(self.flyweights))
if __name__ == "__main__":
flyweightfactory = FlyweightFactory()
fly1 = flyweightfactory.getFlyweight("hello1")
fly2 = flyweightfactory.getFlyweight("hello1")
fly3 = flyweightfactory.getFlyweight("hello2")
fly4 = flyweightfactory.getFlyweight("hello2")
fly5 = flyweightfactory.getFlyweight("hello3")
flyweightfactory.showFlyweights()
out：
show the string: hello2
show the string: hello1
show the string: hello3
3
#举个例子2
import random
from enum import Enum
TreeType=Enum("TreeType",("apple","cherry","peach"))
class Tree:
pool={} #数目池
def __new__(cls,tree_type):
obj=cls.pool.get(tree_type,None) #获取树苗类型
if not obj: #如果之前没有创建过
obj=object.__new__(cls) #开辟一块内存空间
cls.pool[tree_type]=obj #在池子里添加这个树苗类型和他的内存空间
obj.tree_type=tree_type #内存空间里添加树苗类型
return obj #返回树苗类型空间
def render(self,age,x,y):
print("创建了一个新的种类{}的树苗，他的年龄是{}，地点位于{},{}".format(
self.tree_type,age,x,y
))
def main():
rnd=random.Random()
age_min,age_max=1,30 #树苗年龄在1-30之间随机
min_point,max_point=0,100 #随机地点
tree_counter=0
print(rnd)
for _ in range(10): #10个苹果树
t1=Tree(TreeType['apple'])
t1.render(rnd.randint(age_min,age_max),
rnd.randint(min_point,max_point),
rnd.randint(min_point, max_point))
tree_counter+=1
for _ in range(3): #3个cherry树
t2=Tree(TreeType['cherry'])
t2.render(rnd.randint(age_min,age_max),
rnd.randint(min_point,max_point),
rnd.randint(min_point, max_point))
tree_counter+=1
for _ in range(5): #5个peach树
t3=Tree(TreeType['peach'])
t3.render(rnd.randint(age_min,age_max),
rnd.randint(min_point,max_point),
rnd.randint(min_point, max_point))
tree_counter+=1
print("树苗创建了{}个".format(tree_counter))
print("树苗完成创建:{}种类".format(len(Tree.pool)))
t4=Tree(TreeType['cherry'])
t5 = Tree(TreeType['cherry'])
t6=Tree(TreeType['apple'])
print("{}----{}是同一颗树吗？ {}".format(id(t4),id(t5),id(t4)==id(t5)))
print("{}----{}是同一颗树吗？ {}".format(id(t5), id(t6), id(t6) == id(t5)))
if __name__ == '__main__':
main()
http://c.biancheng.net/view/1371.html（下围棋）
https://www.runoob.com/design-pattern/flyweight-pattern.html
https://www.cnblogs.com/hujingnb/p/10171607.html
http://dongweiming.github.io/python-flyweight.html
https://blog.csdn.net/weixin_42557907/article/details/84204040（例子2出处）
https://blog.csdn.net/u013346751/article/details/78426104（例子1出处）
