如何模拟LFU缓存并输出请求的HIT/MISS状态且存储结果？

你可以通过子类化cachetools.LFUCache，重写__getitem__和__missing__方法来分别捕获缓存命中（HIT）和未命中（MISS）状态，同时用一个列表存储所有请求结果。以下是具体实现：

代码实现 #

from cachetools import LFUCache

class TrackingLFUCache(LFUCache):
    def __init__(self, maxsize):
        super().__init__(maxsize)
        self.results = []  # 存储所有请求状态记录

    def __getitem__(self, key):
        # 调用父类方法获取值，确认缓存命中
        value = super().__getitem__(key)
        # 记录命中状态
        self.results.append(f"{key} HIT")
        return value

    def __missing__(self, key):
        # 缓存未命中时触发此方法，记录状态
        self.results.append(f"{key} MISS")
        # 保持父类默认行为：抛出KeyError，由外部处理缓存添加
        raise KeyError(key)

使用示例 #

# 初始化最大容量为2的LFU缓存
cache = TrackingLFUCache(maxsize=2)

# 模拟请求流程
try:
    cache[10]
except KeyError:
    # 未命中后将key加入缓存
    cache[10] = "data_10"

# 再次请求10，命中
cache[10]

try:
    cache[20]
except KeyError:
    cache[20] = "data_20"

# 再次请求10，命中
cache[10]

# 输出格式化结果
print(" ".join(cache.results))
# 输出：10 MISS 10 HIT 20 MISS 10 HIT

可选优化：自动处理未命中缓存添加 #

如果希望未命中时自动将key加入缓存（无需手动捕获KeyError），可以修改__missing__方法：

def __missing__(self, key):
    self.results.append(f"{key} MISS")
    # 自定义未命中时的默认值，这里用None示例
    default_value = None
    self[key] = default_value
    return default_value

这样调用cache[key]时，未命中会自动添加key到缓存，同时记录MISS状态，无需额外处理异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1752873