Python设计模式 - 享元模式
"""
享元模式：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
内部状态：享元对象中不会随环境改变而改变的共享部分。比如围棋棋子的颜色。
外部状态：随环境改变而改变、不可以共享的状态就是外部状态。比如围棋棋子的位置。
应用场景：程序中使用了大量的对象，如果删除对象的外部状态，可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，就可以考虑使用享元模式。
"""
import weakref
class FlyweightMeta(type):
def __new__(mcs, name, parents, dct):
"""
name: 类名
parents: 父类
dct: 包括类属性，类方法，静态方法等的字典
:return:新类
"""
# 设置实例池
#创建value为弱引用对象的字典
dct['pool'] = weakref.WeakValueDictionary()
return super(FlyweightMeta, mcs).__new__(mcs, name, parents, dct)
@staticmethod
def _serialize_params(cls, *args, **kwargs):
"""
序列化输入参数到key。
简单的实现仅仅是序列化作为一个字符串
"""
args_list = map(str, args)
args_list.extend([str(kwargs), cls.__name__])
key = ''.join(args_list)
return key
""" Python中有一个有趣的语法，只要定义类型的时候，实现__call__函数，这个类型就成为可调用的。
换句话说，我们可以把这个类的对象当作函数来使用，相当于重载了括号运算符。"""
def __call__(cls, *args, **kwargs):
key = FlyweightMeta._serialize_params(cls, *args, **kwargs)
"""如果cls对象中有属性pool则获取对象，否则设置空字典"""
pool = getattr(cls, 'pool', {})
instance = pool.get(key)
if not instance:
instance = super(FlyweightMeta, cls).__call__(*args, **kwargs)
pool[key] = instance
return instance
class Card(object):
"""
对象池。内置引用计数
"""
_CardPool = weakref.WeakValueDictionary()
"""享元模式 实现. 如果池中存在对象就返回它（而不是创建一个新的）"""
def __new__(cls, value, suit):
obj = Card._CardPool.get(value + suit)
if not obj:
obj = object.__new__(cls)
Card._CardPool[value + suit] = obj
obj.value, obj.suit = value, suit
return obj
# def __init__(self, value, suit):
# self.value, self.suit = value, suit
def __repr__(self):
return "<Card: %s%s>" % (self.value, self.suit)
class Card2(object):
__metaclass__ = FlyweightMeta
def __init__(self, *args, **kwargs):
# print('Init {}: {}'.format(self.__class__, (args, kwargs)))
pass
if __name__ == '__main__':
import sys
if sys.version_info[0] > 2:
sys.stderr.write("!!! This example is compatible only with Python 2 ATM !!!\n")
raise SystemExit(0)
#注释__new__ 并取消注释 __init__看出区别
c1 = Card('9', 'h')
c2 = Card('9', 'h')
print(c1, c2)
print(c1 == c2, c1 is c2)
print(id(c1), id(c2))
c1.temp = None
c3 = Card('9', 'h')
print(hasattr(c3, 'temp'))
c1 = c2 = c3 = None
c3 = Card('9', 'h')
print(hasattr(c3, 'temp'))
# 元类 测试
instances_pool = getattr(Card2, 'pool')
cm1 = Card2('10', 'h', a=1)
cm2 = Card2('10', 'h', a=1)
cm3 = Card2('10', 'h', a=2)
assert (cm1 == cm2) != cm3
assert (cm1 is cm2) is not cm3
assert len(instances_pool) == 2
del cm1
assert len(instances_pool) == 2
del cm2
assert len(instances_pool) == 1
del cm3
assert len(instances_pool) == 0
