享元模式 - 内存占用

Question

我正在学习 Python，我认为这将是一个很好的借口来更新我的模式知识，在这种情况下，是 Flyweight 模式。

我创建了两个小程序，一个没有优化，一个是实现享元模式。出于测试目的，我正在创建一个由 1'000'000 Enemy 对象组成的军队。每个敌人可以是三种类型（士兵、忍者或酋长），我为每种类型分配了座右铭。

我想检查的是，在我未优化的程序中，我得到了 1'000'000 个敌人，每个敌人都有一个类型和一个包含座右铭的“长”字符串。 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 倍的座右铭字符串。然后，我向每个Enemy 添加一个成员，指向所需的EnemyType。

现在是代码（仅摘录）：

1. 未优化的程序

   在这个版本中，每个敌人都会存储自己的类型和座右铭。

   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]))
   

2. 优化方案

   在这个版本中，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。只创建了三个 EnemyType 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一行）：

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区别：

优化 = 384.0859375 Mb
未优化 = 383.40234375 Mb

它是获取内存占用的正确工具吗？我是 Python 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，我确实只有三个出现。因此，我应该有 3 个座右铭字符串而不是 1'000'000。

我读过一个名为 Heapy 的 Python 工具，这里会更准确吗？

Answer 1

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

采用“未优化”版本：

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

确实enemyTypes[enemyType] 是一个字符串，这可能会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。

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