函数返回值缓存是优化一个函数的常用手段。我们可以将函数、输入参数、返回值全部保存起来,当下次以同样的参数调用这个函数时,直接使用存储的结果作为返回(不需要重新计算)。
函数缓存允许我们将一个函数对于给定参数的返回值缓存起来。当一个I/O密集的函数被频繁使用相同的参数调用的时候,函数缓存可以节约时间。
Python 3.2及以后版本
我们来实现一个斐波那契计算器,并使用lru_cache。
from functools import lru_cache @lru_cache(maxsize=32) def fib(n): if n < 2: return n return fib(n-1) + fib(n-2) >>> print([fib(n) for n in range(10)]) # Output: [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34] # 我们也可以轻松地对返回值清空缓存,通过这样: fib.cache_clear() 那个maxsize参数是告诉lru_cache,最多缓存最近多少个返回值。
functools模块和cachetools模块都提供了类似的缓存机制。
functools提供了lru_cache,如果缓存数据超出参数
functools提供了lru_cache,如果缓存数据超出参数
maxsize
的值,就用LRU(最少最近使用算法)清除最近很少使用过的缓存结果而cachetools模块提供了更多缓存失效策略:
- LFUCache(Least Frequently Used (LFU) cache implementation.)
- LRUCache(Least Recently Used (LRU) cache implementation.)
- RRCache(Random Replacement (RR) cache implementation.)
- TTLCache(LRU Cache implementation with per-item time-to-live (TTL) value.)
Python 2系列版本
你可以创建任意种类的缓存机制,有若干种方式来达到相同的效果,这完全取决于你的需要。
这里是一个一般的缓存:
from functools import wraps def memorize(function): memo = {} @wraps(function) def wrapper(*args): if args in memo: return memo[args] else: rv = function(*args) memo[args] = rv return rv return wrapper @memorize def fibonacci(n): if n < 2: return n return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2) fibonacci(25)
函数的缓存是通过闭包实例来实现的,对于每一个被加上cache装饰器的函数,运行时都会被创建一个不同的闭包实例。
参数的缓存是通过闭包实例中引入的哈希表(dict)的key来保存的。
返回值的缓存是通过字典形式保存,键为函数参数,值为函数返回值,。