cached-property - 类属性缓存装饰器

本文翻译整理自：https://github.com/pydanny/cached-property

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一、关于 cached-property

cached-property 是一个用于缓存类属性的装饰器工具。

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相关链接资源

• github : https://github.com/pydanny/cached-property
• PyPI : https://pypi.python.org/pypi/cached-property
• Python 3.8+ 内置实现 : https://docs.python.org/3.12/library/functools.html#functools.cached_property
• 问题跟踪 : https://github.com/pydanny/cached-property/issues/16

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关键功能特性

• 快速简便地缓存耗时或计算密集型的类属性
• 支持 Python 2 和 3（Python 3.8+ 已内置类似功能）
• 提供线程安全版本 threaded_cached_property
• 支持异步属性缓存
• 可设置缓存超时时间（TTL）

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二、安装

pip install cached-property

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三、使用指南

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1、基础用法

定义包含昂贵计算属性的类：

class Monopoly:def __init__(self):self.boardwalk_price = 500@propertydef boardwalk(self):# 模拟耗时操作（如数据库查询或API调用）self.boardwalk_price += 50return self.boardwalk_price

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测试效果（每次访问属性值都会变化）：

>>> monopoly = Monopoly()
>>> monopoly.boardwalk
550
>>> monopoly.boardwalk
600

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转换为缓存属性：

from cached_property import cached_propertyclass Monopoly(object):def __init__(self):self.boardwalk_price = 500@cached_propertydef boardwalk(self):self.boardwalk_price += 50return self.boardwalk_price

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测试效果（值被缓存）：

>>> monopoly = Monopoly()
>>> monopoly.boardwalk
550
>>> monopoly.boardwalk  # 缓存生效
550

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2、手动清除缓存

通过删除实例字典中的属性来清除缓存：

>>> del monopoly.__dict__['boardwalk']
>>> monopoly.boardwalk  # 重新计算
600

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3、线程安全版本

多线程环境下使用 threaded_cached_property：

from cached_property import threaded_cached_propertyclass Monopoly:def __init__(self):self.boardwalk_price = 500@threaded_cached_propertydef boardwalk(self):sleep(1)self.boardwalk_price += 50return self.boardwalk_price

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多线程测试：

>>> from threading import Thread
>>> threads = []
>>> for x in range(10):
>>>     thread = Thread(target=lambda: monopoly.boardwalk)
>>>     thread.start()
>>>     threads.append(thread)
>>> [t.join() for t in threads]
>>> assert monopoly.boardwalk == 550  # 确保线程安全

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4、异步支持

缓存异步属性：

from cached_property import cached_propertyclass Monopoly:def __init__(self):self.boardwalk_price = 500@cached_propertyasync def boardwalk(self):self.boardwalk_price += 50return self.boardwalk_price

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异步调用示例：

>>> async def print_boardwalk():
...     monopoly = Monopoly()
...     print(await monopoly.boardwalk)
...     print(await monopoly.boardwalk)  # 使用缓存值
>>> asyncio.get_event_loop().run_until_complete(print_boardwalk())
550
550

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注：异步版本不适用于多线程环境。

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5、缓存超时（TTL）

设置缓存自动失效时间：

from cached_property import cached_property_with_ttlclass Monopoly(object):@cached_property_with_ttl(ttl=5)  # 5秒后缓存失效def dice(self):return random.randint(2,12)

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测试效果：

>>> monopoly = Monopoly()
>>> monopoly.dice
10
>>> monopoly.dice  # 5秒内使用缓存
10
>>> sleep(6)      # 等待缓存过期
>>> monopoly.dice  # 重新计算
3

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注：TTL 功能可能存在缓存清除不彻底的问题。

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四、致谢

• 感谢 Pip、Django、Werkzeug 等项目的类似实现
• Reinout Van Rees 推荐原始装饰器方案
• @tinche 提供线程安全解决方案
• @bcho 贡献 TTL 功能

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伊织 xAI 2025-04-27（日）