緩存裝飾器

緩存裝飾器與參數(shù)檢查十分相似，不過它重點是關(guān)注那些內(nèi)部狀態(tài)不會影響輸出的函數(shù)。每組參數(shù)都可以鏈接到唯一的結(jié)果。這種編程風(fēng)格是函數(shù)式編程的特點，當(dāng)輸入值有限時可以使用。

因此，緩存裝飾器可以將輸出與計算它所需要的參數(shù)放在一起，并在后續(xù)的調(diào)用中直接返回它。這種行為被稱為memoizing。

例子

我們下面創(chuàng)建一個使用裝飾器緩存技術(shù)，實現(xiàn)記錄在一定時間內(nèi)函數(shù)是否被調(diào)用的例子，來解釋裝飾器用于緩存的用法。

準(zhǔn)備工作

首先我們準(zhǔn)備引入相關(guān)的包，time用于獲取當(dāng)前時間，hashlib用于轉(zhuǎn)換成哈希值，pickle用于將多個參數(shù)打包成一個對象，cache變量代表的是對函數(shù)返回值和時間的緩存。

import time
import hashlib
import pickle

cache = {}

依賴函數(shù)

def is_obsolete(entry, duration):
    return time.time() - entry['time'] > duration


def compute_key(function, args, kw):
    key = pickle.dumps((function.__name__, args, kw))
    return hashlib.sha1(key).hexdigest()

is_obsolete函數(shù)是用來比較上次函數(shù)訪問時間（entry[‘time’]，entry是一個字典，entry[‘time’]存儲的就是上次訪問的時間）與當(dāng)前時間（time.time()）的間隔是否大于指定間隔（duration）的函數(shù)。

compute_key函數(shù)將傳入的function，args，kw打包并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式，作為函數(shù)與參數(shù)對應(yīng)的唯一標(biāo)識。

構(gòu)建修飾器

def memoize(duration=10):
    def _memoize(function):
        def __memoize(*args, **kw):
            key = compute_key(function, args, kw)
            # 是否已經(jīng)擁有它了？
            if (key in cache and
                    not is_obsolete(cache[key], duration)):
                print('we got a winner')
                return cache[key]['value']
            # 計算
            result = function(*args, **kw)
            # 保存結(jié)果
            cache[key] = {
                'value': result,
                'time': time.time()
            }
            return result
        return __memoize
    return _memoize

在__memoize函數(shù)中，先使用compute_key函數(shù)獲取十六進(jìn)制的哈希值，作為唯一關(guān)鍵詞。然后查詢是否存在于緩存中（cache）并且時間是否滿足條件，如果均滿足則直接返回上次的運(yùn)行結(jié)果。否則重新計算結(jié)果并將結(jié)果存入緩存（cache）后返回。

測試

我們首先創(chuàng)建一個實現(xiàn)加法運(yùn)算的函數(shù)

@memoize()
def add(a, b):
    # 如果在執(zhí)行這個計算時計算機(jī)過熱
    # 請考慮中止程序
    return a + b

如果我們用以下代碼測試

print(add(1, 2))
print(add(1, 2))
print(add(2, 2))

得到的運(yùn)行結(jié)果如下：

3
we got a winner
3
4

第二次調(diào)用add(1, 2)時因為前面已經(jīng)調(diào)用過了，所以就直接給出提示返回結(jié)果，而add(2, 2)是一個新的參數(shù)的運(yùn)算，所以進(jìn)行了再次重復(fù)的運(yùn)算。

下面我們來看一下如果超時會有怎樣的結(jié)果，由于默認(rèn)的menoize參數(shù)是10，所以我們這里改成1

@memoize(1) # 1秒后令緩存失效
def add(a, b):
    return a + b
    
print(add(2, 3))
time.sleep(2)
print(add(2, 3))

我們使用time.sleep沉睡兩秒
運(yùn)行結(jié)果是文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-822693.html

5
5

到了這里，關(guān)于Python高級用法：裝飾器用于緩存的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！