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在一日一技：實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用結(jié)果的 LRU 緩存一文中，我們提到Python自帶的LRU緩存lru_cache。通過這個(gè)裝飾器可以非常輕松地實(shí)現(xiàn)緩存。

現(xiàn)在我們考慮下面這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景：MongoDB中有100對(duì)id-用戶名的對(duì)應(yīng)關(guān)系，我從Redis中持續(xù)不斷讀取id，如果id能在MongoDB中找到對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么就把對(duì)應(yīng)的用戶名打印出來。如果找不到對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么就把這個(gè)id丟棄。

為了防止頻繁讀取MongoDB，我在程序開始的時(shí)候直接讀取這一百對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存為字典：

import pymongo 
import redis 
 
client = redis.Redis() 
handler = pymongo.MongoClient().weibo.id_name_map 
 
 
def read_id_name_map(): 
    id_name = {} 
    for row in handler.find(): 
        id_name[row['id']] = row['name'] 
    return id_name 
 
 
id_name_map = read_id_name_map() 
while True: 
    data = client.blpop('weibo_id') 
    user_id = data[1].decode() 
    if user_id in id_name_map: 
        print(id_name_map[user_id]) 

大家可以思考一下，上面這段代碼有沒有什么問題。然后繼續(xù)看后面。

如果我現(xiàn)在需要再增加100個(gè)id-用戶名的對(duì)應(yīng)關(guān)系怎么辦?

由于這個(gè)程序運(yùn)行以后就一直阻塞式地讀取Redis，不會(huì)停止，所以整個(gè)過程只會(huì)讀取一次MongoDB。后面即使我向MongoDB中添加了新的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只要程序不重啟，就無法讀取到新的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

肯定有同學(xué)想到，在while循環(huán)里面增加一個(gè)計(jì)時(shí)器，每x分鐘就重新調(diào)用一下read_id_name_map()函數(shù)，更新對(duì)應(yīng)關(guān)系。

不過今天我們要講的是另一個(gè)更有創(chuàng)意的辦法，使用lru_cache來實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于這個(gè)例子來說，lru_cache的maxsize參數(shù)只需要設(shè)置為1，因?yàn)橹恍枰娣?份對(duì)應(yīng)關(guān)系即可。那么我們?nèi)绾巫龅剑热缑?0分鐘更新一次呢?我們知道，在使用lru_cache時(shí)，如果調(diào)用同一個(gè)函數(shù)，并且傳入的參數(shù)相同，那么從第二次開始就會(huì)使用緩存。現(xiàn)在我們?nèi)绾巫寱r(shí)間在每10分鐘內(nèi)相同呢?

我們來看現(xiàn)在的時(shí)間戳：1578399211.30042

它除以600，值是1578399211.30042 // 600 = 2630665.0。然后我讓這個(gè)時(shí)間戳加5分鐘，也就是增加300秒，變成1578399511.30042。這個(gè)新的時(shí)間戳再除以600，發(fā)現(xiàn)結(jié)果還是2630665.0。但如果原來的時(shí)間戳增加超過10分鐘，例如增加了601秒，我們?cè)賮砜纯葱Ч?1578399211.30042 + 601) // 600 = 2630666.0，此時(shí)的結(jié)果也發(fā)生了變化。

利用這個(gè)特點(diǎn)，修改一下我們的代碼：

import pymongo 
import redis 
import time 
from functools import lru_cache 
 
client = redis.Redis() 
handler = pymongo.MongoClient().weibo.id_name_map 
 
 
@lru_cache(maxsize=1) 
def read_id_name_map(_): 
    id_name = {} 
    for row in handler.find(): 
        id_name[row['id']] = row['name'] 
    return id_name 
 
 
while True: 
    data = client.blpop('weibo_id') 
    id_name_map = read_id_name_map(time.time() // 600) 
    user_id = data[1].decode() 
    if user_id in id_name_map: 
        print(id_name_map[user_id]) 

現(xiàn)在，我們直接在while循環(huán)內(nèi)部調(diào)用read_id_name_map，如果兩次調(diào)用的時(shí)間間隔小于600秒，那么time.time() // 600的值是相同的，第二次直接使用緩存，也就不會(huì)查詢MongoDB了。當(dāng)時(shí)間超過10分鐘后，時(shí)間戳除以600的值增加了，于是緩存沒有命中，進(jìn)入查詢MongoDB的過程，更新id_name_map。實(shí)現(xiàn)了有過期時(shí)間的LRU緩存。

補(bǔ)充：可能有同學(xué)注意到定義read_id_name_map函數(shù)的時(shí)候，參數(shù)我寫的是下劃線。這是Python 編碼規(guī)范中建議的一種寫法。當(dāng)一個(gè)變量不會(huì)被使用，但又需要保留時(shí)，就可以用下劃線表示。

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