如何实现一个带过期时间的简单内存缓存（不依赖 cachetools）

核心思路是用dict+threading.Timer实现键过期：写入时存值并启动定时删除，用RLock保护并发访问，覆盖key前需cancel旧timer，get时需检查timer.is_alive()，ttl统一转为秒数，严格配对cancel与pop防泄漏。

用 dict + threading.Timer 实现基础过期逻辑

核心思路是：每次写入时启动一个定时器，在过期时间到达后自动删除键。这不是线程安全的纯字典操作，但比轮询或后台清理更轻量。

• 每次调用 set(key, value, ttl) 时，先存入 self._cache[key] = value，再创建并启动一个 threading.Timer(ttl, self._delete_key, args=[key])
• 需用 self._timers 字典保存当前活跃的定时器（key → Timer 实例），避免重复设置导致旧定时器未取消而误删
• 写入同 key 时必须先 .cancel() 旧定时器，否则可能残留已过期但尚未触发的定时任务
• 注意 Timer 启动后无法修改，只能 cancel + 新建；且 cancel 在 timer 已触发后无副作用，所以判断是否存活要用 is_alive() 配合状态管理

处理并发读写时的竞态问题

多个线程同时 get 或 set 同一个 key 可能导致缓存不一致或定时器泄漏。

• 用 threading.RLock 包裹所有对 self._cache 和 self._timers 的访问，包括 get、set、_delete_key
• get 中不能只检查 key 是否存在，还要确认对应定时器是否仍在运行（self._timers.get(key, None) and timer.is_alive()），否则可能读到已被 cancel 但尚未触发删除的脏值
• 避免在 get 里重置 TTL —— 这属于 LRU 行为，和“固定过期时间”语义冲突；如需刷新过期时间，应显式调用 set

ttl 参数支持秒级浮点数与 datetime.timedelta

用户传入 timedelta(seconds=30) 或 30.5 都应被接受，内部统一转为 float 秒数。

• 在 set 方法开头做类型归一化：if isinstance(ttl, timedelta): ttl = ttl.total_seconds()
• 注意 timedelta 可能为负（表示立即过期），此时直接跳过设值和定时器启动
• 不建议支持字符串如 "30s" —— 增加解析开销且易出错，交由上层转换更清晰

内存泄漏风险：未 cancel 的 Timer 对象

会持引用

Python 的 threading.Timer 在触发前会强引用其回调函数和参数。若忘记 cancel，即使缓存 key 被删，Timer 仍存活并阻止对象回收。

• 务必在 set 覆盖旧 key 前执行 old_timer.cancel()，并在 _delete_key 执行后从 self._timers 中 pop 掉该 key
• 可加一个简单的调试钩子：在 __del__ 或关闭时遍历 self._timers.values()，打印仍存活的 timer 数量（仅开发用）
• 真正长期运行的服务建议搭配弱引用或定期扫描 _timers 中已失效 timer，但对简单缓存来说，严格配对 cancel + pop 已足够

实际使用中，最常被忽略的是定时器 cancel 的时机和 is_alive() 的判断位置 —— 它们必须在同一个锁保护下完成，否则仍存在微小窗口期导致 double-delete 或漏 cancel。