概念解析
享元模式,该模式能够支持大量细粒度对象的复用。所谓细粒度对象,指的是为基本的轻量级对象,享元模式能够实现共享细粒度对象从而节约资源成本。对应的享元对象两个关键属性:
- 内部状态:存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变的状态
- 外部状态:随环境改变而改变,不可以共享的状态,该状态在创建或者使用过程中引入
享元模式的两个主要角色为:
- 享元对象:被共享的轻量级对象
- 享元工厂:享元模式的核心角色:负责创建和管理享元对象。
四个设计要点:
- 享元对象需要为轻量级、细粒度对象
- 需要区分享元对象的内部状态、外部状态
- 享元对象内部状态是不可改变的
- 使用对象通过享元工厂获取,如传入key得到相同对象
享元模式类图如下:
优点:
- 减少内存使用
- 外部状态相对独立,不会影响外部状态,即在不同环境内能够在不同的环境中被共享
缺点:
- 系统会更加复杂:需要分离内/外状态
- 享元对象的内部状态是不可改的
应用场景:
- 存在大量相同/相似对象,且大量使用
- 享元对象大部分状态可以外部化,可以传入
实例分析
场景分析:颜色的选用,包含:红黄蓝绿等,每次颜色一次只能被单人占用:
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from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Flyweight(metaclass=ABCMeta):
"""享元类"""
@abstractmethod
def operation(self, extrinsic_state):
pass
class FlyweightImpl(Flyweight):
"""享元类的具体实现类"""
def __init__(self, color):
self.__color = color
def operation(self, extrinsic_state):
print("%s 取得 %s 色颜料" % (extrinsic_state, self.__color))
class FlyweightFactory():
"""享元工厂"""
def __init__(self):
self.__flyweights = {}
def get_flyweight(self, key):
pigment = self.__flyweights.get(key)
if pigment is None:
pigment = FlyweightImpl(key)
return pigment
def test_flyweight():
factory = FlyweightFactory()
pigment_red = factory.get_flyweight("红")
pigment_red.operation("梦之队")
pigment_yellow = factory.get_flyweight("黄")
pigment_yellow.operation("梦之队")
pigment_blue1 = factory.get_flyweight("蓝")
pigment_blue1.operation("梦之队")
pigment_blue2 = factory.get_flyweight("蓝")
pigment_blue2.operation("和平之队")
"""
测试结果:
梦之队 取得 红色颜料
梦之队 取得 黄色颜料
梦之队 取得 蓝色颜料
和平之队 取得 蓝色颜料
"""