享元模式详解

1️⃣ 概念

定义： 提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式；运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象；

类型： 结构性

2️⃣ 适用场景

• 常常应用于系统底层的开发，以便解决系统的性能问题；
• 系统有大量的相似对象，需要缓冲池的场景；

3️⃣ 优点

• 减少对象的创建，降低内存中对象的数量，较低系统的内存，提升效率；
• 减少内存之外的其他资源占用；

4️⃣ 缺点

• 关注内外部状态，关注线程安全问题；
• 使系统程序的逻辑复杂化；

5️⃣ 享元模式 Python实现

① 创建 Employee 抽象基类

from abc import ABC, abstractmethod

class Employee(ABC):
    @abstractmethod
    def report(self):
        pass

② 创建 Manager 类继承抽象基类

class Manager(Employee):
    def __init__(self, department):
        self.title = "部门经理"
        self.department = department
        self.report_content = None

    def report(self):
        print(self.report_content)

    def set_report_content(self, report_content):
        self.report_content = report_content

③ 创建 EmployeeFactory 工厂类

class EmployeeFactory:
    EMPLOYEE_MAP = {}

    @staticmethod
    def get_manager(department):
        manager = EmployeeFactory.EMPLOYEE_MAP.get(department)
        if manager is None:
            manager = Manager(department)
            print(f"创建部门经理:{department}", end="")
            report_content = f"{department}部门汇报:此次报告的主要内容是......"
            manager.set_report_content(report_content)
            print(f" 创建报告:{report_content}")
            EmployeeFactory.EMPLOYEE_MAP[department] = manager
        return manager

④ 编写测试函数

import random

def test_flyweight_pattern():
    departments = ["RD", "QA", "PM", "BD"]

    for i in range(10):
        department = random.choice(departments)
        manager = EmployeeFactory.get_manager(department)
        manager.report()

if __name__ == "__main__":
    test_flyweight_pattern()

6️⃣ 享元模式的应用

Python 中的字符串常量池：

Python 中的字符串缓存机制类似于享元模式的应用。对于小整数和短字符串，Python 会自动复用对象实例。

# 字符串享元示例
a = "hello"
b = "hello"
print(a is b)  # True，说明是同一个对象

# 小整数享元示例
x = 100
y = 100
print(x is y)  # True，Python 缓存了 -5 到 256 的整数