由于有缓存图片验证码的需要，所以我找了一些开源的缓存想直接使用，结果要么太老旧，要么太复杂，要么和 `fastAPI` 整合有问题，所以才想到自己写一个简单的，够用就好。

本文讲述了如何实现一个简单的内存缓存，他可以把过期的键值自动清除，在缓存验证码等场合应该很好用。

它的基本实现思路是：在初始化的时候自动启动一个清理线程，轮询删除过期的键值。

在实现的过程中使用了 `lock` ，以保证多线程安全。
主要代码如下：

 1 class Cache:
 2     def __init__(self, max_size, ttl):
 3         """
 4         初始化缓存类
 5         :param max_size: 缓存最大容量
 6         :param ttl: 每个缓存元素的生存时间（秒）
 7         """
 8         self.max_size = max_size
 9         self.ttl = ttl
10         self.cache = {}  # 存储缓存数据
11         self.lock = Lock()  # 保证线程安全
12         self._start_cleanup_thread()  # 启动自动清理线程
13 
14     def _start_cleanup_thread(self):
15         """启动后台线程定期清理过期缓存"""
16         def cleanup():
17             while True:
18                 time.sleep(1)
19                 self._remove_expired_keys()
20 
21         thread = Thread(target=cleanup, daemon=True)
22         thread.start()
23 
24     def _remove_expired_keys(self):
25         """移除过期的缓存键"""
26         with self.lock:
27             current_time = time.time()
28             expired_keys = [
29                 key for key, (_, expire_at) in self.cache.items()
30                 if expire_at <= current_time
31             ]
32             for key in expired_keys:
33                 del self.cache[key]
34                 print(f"清理过期键：{key}")
35 
36     def add(self, key, value):
37         """
38         添加缓存元素
39         :param key: 缓存键
40         :param value: 缓存值
41         :raises CacheFullError: 当缓存已满时抛出
42         """
43         with self.lock:
44             if key in self.cache:
45                 # 如果键已存在，更新值和过期时间
46                 self.cache[key] = (value, time.time() + self.ttl)
47                 return
48             if len(self.cache) >= self.max_size:
49                 print("缓存已满，无法添加新元素")  
50                 return Error.FULL
51             self.cache[key] = (value, time.time() + self.ttl)
52             return Error.OK
53 
54     def get(self, key):
55         """
56         获取缓存值
57         :param key: 缓存键
58         :return: 缓存值
59         :raises KeyError: 当键不存在或过期时抛出
60         """
61         with self.lock:
62             if key in self.cache:
63                 value, expire_at = self.cache[key]
64                 if time.time() < expire_at:
65                     return Error.OK, value
66                 else:
67                     del self.cache[key]  # 自动清除过期键
68                     return Error.EXPIRED,None
69             return Error.NOT_FOUND,None

 

 

以上是主要的逻辑，下面是全部代码下载地址：

- [gitee]
- [github]
- [gitcode]

它已经实际应用在 langchain+llama3+Chroma RAG demo 中，有兴趣您也体验实际应用，并欢迎指正。

- [gitee]
- [github]
- [gitcode]


🪐祝您好运🪐