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python3自動更新緩存類的具體使用

更新時間：2025年01月08日 10:30:11 作者：言之。

本文介紹了使用一個自動更新緩存的Python類AutoUpdatingCache,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

自動更新緩存類

以下是 AutoUpdatingCache 類的實現(xiàn)：

import threading
import time

class AutoUpdatingCache:
    def __init__(self, update_function, expiry_time=60):
        """
        初始化緩存類。

        :param update_function: 一個函數(shù)，用于生成或更新緩存數(shù)據(jù)。
        :param expiry_time: 緩存的更新周期（秒）。
        """
        self.update_function = update_function
        self.expiry_time = expiry_time
        self.cache_data = None
        self.last_updated = 0
        self.lock = threading.Lock()
        self._start_background_update()

    def _start_background_update(self):
        # 啟動后臺線程更新緩存
        self.update_thread = threading.Thread(target=self._update_cache_periodically)
        self.update_thread.daemon = True
        self.update_thread.start()

    def _update_cache_periodically(self):
        while True:
            current_time = time.time()
            if current_time - self.last_updated >= self.expiry_time:
                self._update_cache()
            time.sleep(1)  # 每秒檢查一次

    def _update_cache(self):
        with self.lock:
            try:
                print("Updating cache...")
                new_data = self.update_function()
                self.cache_data = new_data
                self.last_updated = time.time()
                print("Cache updated!")
            except Exception as e:
                print(f"Error updating cache: {e}")

    def get_data(self):
        with self.lock:
            if self.cache_data is not None:
                return self.cache_data
            else:
                return "Cache is initializing, please try again later."

使用說明

定義一個數(shù)據(jù)生成函數(shù)

首先，需要定義一個用于生成或更新緩存數(shù)據(jù)的函數(shù)。這個函數(shù)可以是任何耗時的操作，例如從數(shù)據(jù)庫查詢、計算復雜結(jié)果等。

import time

def generate_cache_data():
    # 模擬耗時操作
    time.sleep(5)
    return {"value": "fresh data", "timestamp": time.time()}

創(chuàng)建緩存類的實例

將數(shù)據(jù)生成函數(shù)傳遞給 AutoUpdatingCache 類，并設(shè)置緩存更新周期。

cache = AutoUpdatingCache(update_function=generate_cache_data, expiry_time=30)

獲取緩存數(shù)據(jù)

在需要的地方調(diào)用 get_data() 方法即可獲取緩存數(shù)據(jù)。

data = cache.get_data()
print(data)

完整示例

將以上步驟組合起來：

import threading
import time

class AutoUpdatingCache:
    def __init__(self, update_function, expiry_time=60):
        self.update_function = update_function
        self.expiry_time = expiry_time
        self.cache_data = None
        self.last_updated = 0
        self.lock = threading.Lock()
        self._start_background_update()

    def _start_background_update(self):
        self.update_thread = threading.Thread(target=self._update_cache_periodically)
        self.update_thread.daemon = True
        self.update_thread.start()

    def _update_cache_periodically(self):
        while True:
            current_time = time.time()
            if current_time - self.last_updated >= self.expiry_time:
                self._update_cache()
            time.sleep(1)

    def _update_cache(self):
        with self.lock:
            try:
                print("Updating cache...")
                new_data = self.update_function()
                self.cache_data = new_data
                self.last_updated = time.time()
                print("Cache updated!")
            except Exception as e:
                print(f"Error updating cache: {e}")

    def get_data(self):
        with self.lock:
            if self.cache_data is not None:
                return self.cache_data
            else:
                return "Cache is initializing, please try again later."

# 數(shù)據(jù)生成函數(shù)
def generate_cache_data():
    time.sleep(5)  # 模擬耗時操作
    return {"value": "fresh data", "timestamp": time.time()}

# 創(chuàng)建緩存實例
cache = AutoUpdatingCache(update_function=generate_cache_data, expiry_time=30)

# 模擬獲取數(shù)據(jù)
for _ in range(10):
    data = cache.get_data()
    print(data)
    time.sleep(10)

代碼解釋

AutoUpdatingCache 類
- init 方法：
  - 初始化緩存，設(shè)置數(shù)據(jù)生成函數(shù)和緩存更新周期。
  - 啟動后臺線程 _update_cache_periodically。
- _update_cache_periodically 方法：
  - 無限循環(huán)，每隔一秒檢查緩存是否需要更新。
  - 如果當前時間距離上次更新時間超過了 expiry_time，則調(diào)用 _update_cache。
- _update_cache 方法：
  - 使用 update_function 更新緩存數(shù)據(jù)。
  - 使用鎖機制 threading.Lock 確保線程安全。
- get_data 方法：
  - 獲取緩存數(shù)據(jù)。
  - 如果緩存數(shù)據(jù)為空（初始化中），返回提示信息。
數(shù)據(jù)生成函數(shù)
- generate_cache_data 函數(shù)模擬一個耗時操作，生成新的緩存數(shù)據(jù)。
使用示例
- 創(chuàng)建緩存實例并在循環(huán)中每隔 10 秒獲取一次數(shù)據(jù)，觀察緩存的更新情況。

注意事項

線程安全：
- 使用 threading.Lock 確保在多線程環(huán)境下數(shù)據(jù)訪問的安全性。
異常處理：
- 在更新緩存時，捕獲可能的異常，防止線程崩潰。
后臺線程：
- 將線程設(shè)置為守護線程（daemon=True），使得主程序退出時，線程自動結(jié)束。

應(yīng)用場景

你可以將這個緩存類應(yīng)用在 Web 應(yīng)用程序中，例如在 Sanic 的路由中：

from sanic import Sanic
from sanic.response import json

app = Sanic("CacheApp")

@app.route("/data")
async def get_cached_data(request):
    data = cache.get_data()
    return json({"data": data})

if __name__ == "__main__":
    # 確保緩存在應(yīng)用啟動前初始化
    cache = AutoUpdatingCache(update_function=generate_cache_data, expiry_time=30)
    app.run(host="0.0.0.0", port=8000)

這樣，用戶在訪問 /data 路由時，總是能得到緩存中的數(shù)據(jù)，而緩存會在后臺自動更新，不會因為更新緩存而導致請求超時。

到此這篇關(guān)于python3自動更新緩存類的具體使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python3自動更新緩存類內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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