享元模式 - 内存占用

Question

我正在学习 Python，我认为这是刷新我的模式知识的一个很好的借口，在这种情况下，享元模式。

我创建了两个小程序，一个没有优化，一个正在实现享元模式。出于测试目的，我正在创建一支由 1'000'000 Enemy 个对象组成的军队。每个敌人可以分为三种类型（士兵、忍者或酋长），我为每种类型分配了一个座右铭。

我想检查的是，使用我未优化的程序，我得到了 1'000'000 个敌人，每个敌人都有一个类型和一个 "long" 字符串，其中包含座右铭。使用优化的代码，我只想创建三个对象 (EnemyType) 匹配每种类型并且只包含 3 倍的格言字符串。然后，我向每个 Enemy 添加一个成员，指向所需的 EnemyType。

现在的代码（仅摘录）：

未优化的程序

在此版本中，每个敌人都会存储其类型和座右铭。

enemyList = []
enemyTypes = {'Soldier' : 'Sir, yes sir!', 'Ninja' : 'Always behind you !', 'Chief' : 'Always behind ... lot of lines '}
for i in range(1000000):
  randomPosX = 0 # random.choice(range(1000))
  randomPosY = 0 # random.choice(range(1000))
  randomTypeIndex = 0 # random.choice(range(0,len(enemyTypes)))
  enemyType = enemyTypes.keys()[randomTypeIndex]

  # Here, the type and motto are parameters of EACH enemy object.
  enemyList.append(Enemy(randomPosX, randomPosY, enemyType, enemyTypes[enemyType]))

优化程序

在此版本中，每个敌人都有一个 EnemyType 对象的成员，该对象存储其类型和座右铭。仅创建了 EnemyType 的三个实例，我应该会看到对内存占用的影响。

enemyList = []
soldierEnemy = EnemyType('Soldier', 'Sir, yes sir!')         
ninjaEnemy = EnemyType('Ninja', 'Always behind you !')
chiefEnemy = EnemyType('Chief', 'Always behind ... lot of lines.')
enemyTypes = {'Soldier' : soldierEnemy, 'Ninja' : ninjaEnemy, 'Chief' : chiefEnemy}

enemyCount = {}

for i in range(1000000):
randomPosX = 0 # random.choice(range(1000))
randomPosY = 0 # random.choice(range(1000))
randomTypeIndex = 0 #random.choice(range(0,len(enemyTypes)))
enemyType = enemyTypes.values()[randomTypeIndex]

# Here, each enemy only has a reference on its type.
enemyList.append(Enemy(randomPosX, randomPosY, enemyType))

现在我正在使用它来获取我的内存占用量（在我的应用程序自行关闭之前的最后几行）：

import os
import psutil
...
# return the memory usage in MB
process = psutil.Process(os.getpid())
print process.get_memory_info()[0] / float(2 ** 20)

我的问题是，我看不出我的两个程序的输出有什么不同：

优化 = 384.0859375 Mb
未优化 = 383.40234375 Mb

它是获取内存占用的合适工具吗？我是 Python 的新手，所以我的代码可能有问题，但我在第二个解决方案中检查了我的 EnemyType 对象，我确实只出现了三次。因此，我应该有 3 个座右铭字符串而不是 1'000'000。

我读到过一个名为 Heapy 的工具，用于 Python，这里会更准确吗？

Answer 1

据我从问题中的代码可以看出，在这两种情况下，您只是对相同数量的实例使用引用。

取 "unoptimized" 版本的：

enemyList.append(Enemy(randomPosX, randomPosY, enemyType, enemyTypes[enemyType]))

确实 enemyTypes[enemyType] 是一个字符串，这可能让您认为您有很多字符串实例。但实际上，您的每个对象都有 三个相同的字符串对象之一。

您可以通过比较成员的 id 来检查这一点。做一个ids的set，看是否大于3。

享元模式 - 内存占用

Flyweight pattern - Memory footprint

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