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在一日一技：實現函數調用結果的 LRU 緩存一文中，我們提到Python自帶的LRU緩存lru_cache。通過這個裝飾器可以非常輕松地實現緩存。

現在我們考慮下面這個應用場景：MongoDB中有100對id-用戶名的對應關系，我從Redis中持續不斷讀取id，如果id能在MongoDB中找到對應關系，那么就把對應的用戶名打印出來。如果找不到對應關系，那么就把這個id丟棄。

為了防止頻繁讀取MongoDB，我在程序開始的時候直接讀取這一百對對應關系，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。然后繼續看后面。

如果我現在需要再增加100個id-用戶名的對應關系怎么辦?

由于這個程序運行以后就一直阻塞式地讀取Redis，不會停止，所以整個過程只會讀取一次MongoDB。后面即使我向MongoDB中添加了新的對應關系，只要程序不重啟，就無法讀取到新的對應關系。

肯定有同學想到，在while循環里面增加一個計時器，每x分鐘就重新調用一下read_id_name_map()函數，更新對應關系。

不過今天我們要講的是另一個更有創意的辦法，使用lru_cache來實現。

對于這個例子來說，lru_cache的maxsize參數只需要設置為1，因為只需要存放1份對應關系即可。那么我們如何做到，比如每10分鐘更新一次呢?我們知道，在使用lru_cache時，如果調用同一個函數，并且傳入的參數相同，那么從第二次開始就會使用緩存。現在我們如何讓時間在每10分鐘內相同呢?

我們來看現在的時間戳：1578399211.30042

它除以600，值是1578399211.30042 // 600 = 2630665.0。然后我讓這個時間戳加5分鐘，也就是增加300秒，變成1578399511.30042。這個新的時間戳再除以600，發現結果還是2630665.0。但如果原來的時間戳增加超過10分鐘，例如增加了601秒，我們再來看看效果(1578399211.30042 + 601) // 600 = 2630666.0，此時的結果也發生了變化。

利用這個特點，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]) 

現在，我們直接在while循環內部調用read_id_name_map，如果兩次調用的時間間隔小于600秒，那么time.time() // 600的值是相同的，第二次直接使用緩存，也就不會查詢MongoDB了。當時間超過10分鐘后，時間戳除以600的值增加了，于是緩存沒有命中，進入查詢MongoDB的過程，更新id_name_map。實現了有過期時間的LRU緩存。

補充：可能有同學注意到定義read_id_name_map函數的時候，參數我寫的是下劃線。這是Python 編碼規范中建議的一種寫法。當一個變量不會被使用，但又需要保留時，就可以用下劃線表示。

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