python实现本地缓存

python简单模拟的本地轻量级缓存

思路：

1. 字典的形式保存缓存数据，同时增加增加过期时间，如{'key':{'expire': 1524363282, 'data': 2}}，但这样的话何时回收呢，如果单独起个程序扫描过期的数据清除key，貌似又过于复杂了，这里采用弱引用。
2. WeakValueDictionary的特性：如果value值没有强引用了，那么对应的记录就会被回收
3. 所以还需要定义strongRef来强引用，并放入collections.deque来保持强引用，deque队列可定义大小，那么超过阀值的老元素就会被弹出，也就消除了强引用，也就会被马上回收

# coding: utf-8

import weakref, collections


class LocalCache():
    notFound = object()

    # list dict等不支持弱引用，但其子类支持，故这里包装了下
    class Dict(dict):
        def __del__(self):
            pass

    def __init__(self, maxlen=10):
        self.weak = weakref.WeakValueDictionary()
        self.strong = collections.deque(maxlen=maxlen)

    @staticmethod
    def nowTime():
        return int(time.time())

    def get(self, key):
        value = self.weak.get(key, self.notFound)
        if value is not self.notFound:
            expire = value[r'expire']
            if self.nowTime() > expire:
                return self.notFound
            else:
                return value
        else:
            return self.notFound

    def set(self, key, value):
        # strongRef作为强引用避免被回收
        self.weak[key] = strongRef = LocalCache.Dict(value)
        # 放入定大队列，弹出元素马上被回收
        self.strong.append(strongRef)


# 装饰器
from functools import wraps
def funcCache(expire=0):
    caches = LocalCache()

    def _wrappend(func):
        @wraps(func)
        def __wrapped(*args, **kwargs):
            key = str(func) + str(args) + str(kwargs)
            result = caches.get(key)
            if result is LocalCache.notFound:
                result = func(*args, **kwargs)
                caches.set(key, {r'result': result, r'expire': expire + caches.nowTime()})
                result = caches.get(key)
            return result

        return __wrapped

    return _wrappend


# 测试函数
import time
@funcCache(expire=300)
def test_cache(v):
    # 模拟任务处理时常3秒
    time.sleep(3)
    print('work 3s')
    return v


print(test_cache(1))
print(test_cache(2))

print(test_cache(1))
print(test_cache(2))

输出：

work 3s
{'expire': 1524363279, 'result': 1}
work 3s
{'expire': 1524363282, 'result': 2}
{'expire': 1524363279, 'result': 1}
{'expire': 1524363282, 'result': 2}

可见第一次走具体处理函数，后面走的缓存