python: Flyweight Pattern

geovindu

发布于 2026-06-18 19:18:51

1190

基于珠宝品类、库存、销售等核心实体来实现享元模式，重点区分「可共享的珠宝基础属性」和「个性化的销售 / 库存属性」，并通过实际业务流程（如库存查询、销售出库）展示模式价值。

# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：享元模式 Flyweight Pattern
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/3/5 22:38
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : FlyweightPattern.py
from dataclasses import dataclass
 
 
# -------------------------- 1. 享元核心类（珠宝基础信息，共享内部状态） --------------------------
@dataclass(frozen=True)  # 冻结，确保内部状态不可变（享元对象必须不可变）
class JewelryBaseInfo:
    """
    珠宝基础信息（享元对象）- 仅包含可共享的内部状态
    """
    category: str
    """
    类：戒指/项链/手链/耳钉
    """
    material: str
    """
    材质：足金999/铂金PT950/18K金/钻石
    """
    style: str             #
    """
    款式：传承系列/小蛮腰/莫桑钻镶嵌/经典素圈
    """
    craft: str = "基础抛光"
    """
    基础工艺（默认值）
    """
 
    def get_base_desc(self) -> str:
        """
        返回基础信息描述（共享部分）
        :return:
        """
        return f"{self.material} {self.style} {self.category}（工艺：{self.craft}）"

# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：享元模式 Flyweight Pattern
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/3/5 22:43
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : JewelryFlyweightFactory.py
 
from typing import Dict, List
from FlyweightPattern.JewelryBaseInfo import JewelryBaseInfo
 
# -------------------------- 2. 享元工厂（管理珠宝基础信息，避免重复创建） --------------------------
class JewelryFlyweightFactory:
    """
    珠宝基础信息工厂 - 核心是缓存和复用享元对象
    """
    _flyweight_pool: Dict[tuple, JewelryBaseInfo] = {}  # 缓存池，键为内部状态组合
 
    @classmethod
    def get_jewelry_base_info(cls, category: str, material: str, style: str,
                              craft: str = "基础抛光") -> JewelryBaseInfo:
        """
        获取/创建珠宝基础信息对象（核心：先查缓存，再创建）
        :param category:
        :param material:
        :param style:
        :param craft:
        :return:
        """
        # 内部状态组合作为唯一键（保证相同状态的对象只创建一次）
        key = (category, material, style, craft)
 
        if key not in cls._flyweight_pool:
            # 无缓存时创建新对象
            cls._flyweight_pool[key] = JewelryBaseInfo(category, material, style, craft)
            print(f"【工厂】创建新基础信息对象：{key}")
        else:
            print(f"【工厂】复用已有基础信息对象：{key}")
 
        return cls._flyweight_pool[key]
 
    @classmethod
    def get_pool_size(cls) -> int:
        """
        查看缓存池大小（验证共享效果）
        :return:
        """
        return len(cls._flyweight_pool)

# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：享元模式 Flyweight Pattern
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/3/5 22:45
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : JewelryInventory.py
from FlyweightPattern.JewelryBaseInfo import JewelryBaseInfo
from dataclasses import dataclass
 
# -------------------------- 3. 业务实体（依赖享元对象，包含外部状态） --------------------------
@dataclass
class JewelryInventory:
    """
    珠宝库存实体（外部状态 + 享元对象）
    """
    base_info: JewelryBaseInfo
    """
    引用享元对象（共享内部状态）
    """
    weight: float
    """
    克重（外部状态）
    """
    size: float
    """
    尺寸（戒指圈口/项链长度，外部状态）
    """
    stock_location: str
    """
    库存位置（外部状态）
    """
    stock_quantity: int = 1
    """
    库存数量（外部状态）
    """
 
    def check_stock(self) -> str:
        """
        查询库存信息
        :return:
        """
        return (
            f"【库存查询】\n"
            f"  基础信息：{self.base_info.get_base_desc()}\n"
            f"  个性化信息：克重{self.weight}g | 尺寸{self.size}mm | 库存位置{self.stock_location} | 库存数量{self.stock_quantity}件"
        )
 
 
 
# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：享元模式 Flyweight Pattern
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/3/5 22:47
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : SalesOrder.py
 
from FlyweightPattern.JewelryBaseInfo import JewelryBaseInfo
from dataclasses import dataclass
 
# -------------------------- 3. 业务实体（依赖享元对象，包含外部状态） --------------------------
 
@dataclass
class SalesOrder:
    """
    销售订单实体（外部状态 + 享元对象）
    """
    base_info: JewelryBaseInfo
    """
    引用享元对象（共享内部状态）
    """
    weight: float
    """
    克重（外部状态）
    """
    size: float
    """
    尺寸（外部状态）
    """
    order_no: str
    """
    订单号（外部状态）
    """
    customer_name: str
    """
    客户姓名（外部状态）
    """
    price: float
    """
    成交价格（外部状态）
    """
 
    def create_order(self) -> str:
        """
        生成销售订单
        :return:
        """
        return (
            f"【销售订单】\n"
            f"  订单号：{self.order_no}\n"
            f"  客户：{self.customer_name}\n"
            f"  商品：{self.base_info.get_base_desc()}\n"
            f"  规格：克重{self.weight}g | 尺寸{self.size}mm\n"
            f"  成交金额：¥{self.price:.2f}"
        )

# encoding: utf-8
# 版权所有  2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述：享元模式 Flyweight Pattern
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2024.3.6 python 3.11
# os        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  Oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/3/5 22:50
# User      :  geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : FlyweightBll.py
 
from FlyweightPattern.JewelryFlyweightFactory import JewelryFlyweightFactory
from FlyweightPattern.JewelryInventory import JewelryInventory
from FlyweightPattern.SalesOrder import SalesOrder
 
 
# -------------------------- 4. 客户端业务流程（模拟珠宝店实际操作） --------------------------
class FlyweightBll(object):
    """
 
    """
    def demo(self):
        """
 
        :return:
        """
        # 1. 初始化享元工厂
        factory = JewelryFlyweightFactory()
 
        # 2. 场景1：添加多款「足金999 传承系列 戒指」到库存（仅外部状态不同，共享基础信息）
        print("===== 库存操作 =====")
        # 第1枚传承戒指（创建新享元对象）
        base_ring1 = factory.get_jewelry_base_info("戒指", "足金999", "传承系列")
        inventory_ring1 = JewelryInventory(base_ring1, 5.2, 18.0, "A区1层01柜", 5)
        print(inventory_ring1.check_stock())
 
        # 第2枚传承戒指（复用已有享元对象）
        base_ring2 = factory.get_jewelry_base_info("戒指", "足金999", "传承系列")
        inventory_ring2 = JewelryInventory(base_ring2, 5.5, 19.0, "A区1层01柜", 3)
        print(inventory_ring2.check_stock())
 
        # 3. 场景2：添加「铂金PT950 小蛮腰 项链」到库存
        base_necklace1 = factory.get_jewelry_base_info("项链", "铂金PT950", "小蛮腰", "拉丝工艺")
        inventory_necklace1 = JewelryInventory(base_necklace1, 8.8, 45.0, "B区2层05柜", 2)
        print(inventory_necklace1.check_stock())
 
        # 4. 场景3：销售珠宝（基于库存创建订单，复用享元对象）
        print("\n===== 销售操作 =====")
        # 销售1枚传承戒指
        order1 = SalesOrder(
            base_info=base_ring1,
            weight=5.2,
            size=18.0,
            order_no="SO20260305001",
            customer_name="张三",
            price=5.2 * 600  # 假设金价600元/克
        )
        print(order1.create_order())
 
        # 销售1条小蛮腰项链
        order2 = SalesOrder(
            base_info=base_necklace1,
            weight=8.8,
            size=45.0,
            order_no="SO20260305002",
            customer_name="李四",
            price=8.8 * 400  # 假设铂金400元/克
        )
        print(order2.create_order())
 
        # 5. 验证享元对象数量（仅2个：传承戒指、小蛮腰项链）
        print(f"\n===== 享元池统计 =====")
        print(f"当前缓存的珠宝基础信息对象数量：{factory.get_pool_size()}")

调用：

# encoding: utf-8
# 版权所有 2026 ©涂聚文有限公司™ ®
# 许可信息查看：言語成了邀功盡責的功臣，還需要行爲每日來值班嗎
# 描述： 设计模式 Design Patterns
# Author    : geovindu,Geovin Du 涂聚文.
# IDE       : PyCharm 2023.1 python 3.11
# OS        : windows 10
# database  : mysql 9.0 sql server 2019, postgreSQL 17.0  oracle 21c Neo4j
# Datetime  : 2026/2/18 20:58
# User      : geovindu
# Product   : PyCharm
# Project   : pydesginpattern
# File      : main.py
# explain   : 学习
 
import bll.CheckPatterns
 
 
def select_design_pattern() -> tuple[int, bll.CheckPatterns.DesignPattern | None]:
    """
    返回 (序列号, 选中的枚举对象)，退出则返回 (0, None)
    :return:
    """
    print("\n=== 方式3：用户选择展示 ===")
    print("可选设计模式（输入0或q退出）：")
    for idx, pattern in enumerate(bll.CheckPatterns.DesignPattern, 1):
        print(f"{idx}. {pattern._name_to_cn(pattern.name)}（{pattern.name}）")
    print("0. 退出")
 
    while True:
        user_input = input("\n请输入序号选择要展示的设计模式（输入0/q退出）：").strip()
        if user_input in ("0", "q", "Q"):
            print("👋 退出选择流程")
            return (0, None)
 
        try:
            choice = int(user_input)
            if 1 <= choice <= len(bll.CheckPatterns.DesignPattern):
                selected_pattern = list(bll.CheckPatterns.DesignPattern)[choice - 1]
                print(f"✅ 你选择了序号：{choice}（对应{selected_pattern._name_to_cn(selected_pattern.name)}）")
                return (choice, selected_pattern)  # 返回(序列号, 枚举对象)
            else:
                print(f"❌ 输入无效！请输入1-{len(bll.CheckPatterns.DesignPattern)}之间的数字，或0/q退出")
        except ValueError:
            print("❌ 输入无效！请输入数字序号，或0/q退出")
 
def ask_continue() -> bool:
    """
    询问用户是否继续选择，返回True（继续）/False（退出）
    """
    while True:
        user_choice = input("\n是否继续选择其他设计模式？(y/n)：").strip().lower()
        if user_choice == "y":
            return True
        elif user_choice == "n":
            print("👋 感谢使用，程序结束！")
            return False
        else:
            print("❌ 输入无效！请输入 y（继续）或 n（退出）")
 
 
if __name__ == '__main__':
 
    # 方式1：用户输入选择展示（交互版）
    '''
    print("\n=== 方式1：用户选择展示 ===")
    print("可选设计模式：")
    for idx, pattern in enumerate( bll.CheckPatterns.DesignPattern, 1):
        print(f"{idx}. {pattern._name_to_cn(pattern.name)}（{pattern.name}）")
 
    try:
        choice = int(input("\n请输入序号选择要展示的设计模式："))
        selected_pattern = list( bll.CheckPatterns.DesignPattern)[choice - 1]
        selected_pattern.show_example()
    except (ValueError, IndexError):
        print("❌ 输入无效，请输入正确的序号！")
    '''
    # 2
 
    print("🎉 设计模式示例展示程序")
    while True:
        # 1. 选择设计模式
        selected_num, selected_pattern = select_design_pattern()
 
        # 2. 判断是否直接退出（输入0/q）
        if selected_num == 0:
            print("👋 程序结束！")
            break
 
        # 3. 执行选中的示例
        selected_pattern.show_example()
        print(f"\n📌 本次选择的序列号是：{selected_num}")
 
        # 4. 询问是否继续
        if not ask_continue():
            break  # 用户选择不继续，终止循环
 
    print('hi,welcome geovindu.')

输出：