JavaScrip实现一个有时间限制的缓存类

说在前面

🎈探索 JavaScript 中一种基于自动过期机制的时间限制缓存实现方式，提高数据缓存策略的灵活性和效率。

题目描述

编写一个类，它允许获取和设置键-值对，并且每个键都有一个 过期时间 。

该类有三个公共方法：

set(key, value, duration) ：接收参数为整型键 key 、整型值 value 和以毫秒为单位的持续时间 duration 。一旦 duration 到期后，这个键就无法访问。如果相同的未过期键已经存在，该方法将返回 true ，否则返回 false 。如果该键已经存在，则它的值和持续时间都应该被覆盖。

get(key) ：如果存在一个未过期的键，它应该返回这个键相关的值。否则返回 -1 。

count() ：返回未过期键的总数。

示例 1：

输入： 
actions = ["TimeLimitedCache", "set", "get", "count", "get"]
values = [[], [1, 42, 100], [1], [], [1]]
timeDeays = [0, 0, 50, 50, 150]
输出： [null, false, 42, 1, -1]
解释：
在 t=0 时，缓存被构造。
在 t=0 时，添加一个键值对 (1: 42) ，过期时间为 100ms 。因为该值不存在，因此返回false。
在 t=50 时，请求 key=1 并返回值 42。
在 t=50 时，调用 count() ，缓存中有一个未过期的键。
在 t=100 时，key=1 到期。
在 t=150 时，调用 get(1) ，返回 -1，因为缓存是空的。

示例 2：

输入：
actions = ["TimeLimitedCache", "set", "set", "get", "get", "get", "count"]
values = [[], [1, 42, 50], [1, 50, 100], [1], [1], [1], []]
timeDelays = [0, 0, 40, 50, 120, 200, 250]
输出： [null, false, true, 50, 50, -1]
解释：
在 t=0 时，缓存被构造。
在 t=0 时，添加一个键值对 (1: 42) ，过期时间为 50ms。因为该值不存在，因此返回false。
当 t=40 时，添加一个键值对 (1: 50) ，过期时间为 100ms。因为一个未过期的键已经存在，返回 true 并覆盖这个键的旧值。
在 t=50 时，调用 get(1) ，返回 50。
在 t=120 时，调用 get(1) ，返回 50。
在 t=140 时，key=1 过期。
在 t=200 时，调用 get(1) ，但缓存为空，因此返回 -1。
在 t=250 时，count() 返回0 ，因为缓存是空的，没有未过期的键。

提示：

• 0 <= key, value <= 109
• 0 <= duration <= 1000
• 1 <= actions.length <= 100
• actions.length === values.length
• actions.length === timeDelays.length
• 0 <= timeDelays[i] <= 1450
• actions[i] 是 “TimeLimitedCache”、“set”、“get” 和 “count” 中的一个。
• 第一个操作始终是 “TimeLimitedCache” 而且一定会以 0 毫秒的延迟立即执行

解题思路

1、构造函数 TimeLimitedCache 创建了一个新的 Map 对象，并将其赋值给实例属性 map

var TimeLimitedCache = function () {
    this.map = new Map();
};

2、set 方法用于向缓存中添加一个键值对，并设置该键值对的过期时间

• 首先，该方法调用 get 方法检查缓存中是否已存在相同的键，如果存在，则将返回值 res 设置为 false，表示未过期的键已经存在；
• 然后，创建一个包含 exceedTime 和 value 的对象，其中 exceedTime 表示过期时间，通过当前时间加上指定的持续时间计算得到；
• 最后，将键值对存储在 map 中，并返回 res。

TimeLimitedCache.prototype.set = function (key, value, duration) {
    let res = true;
    if(this.get(key) == -1) res = false;
    const obj = {
        exceedTime :new Date().getTime() + duration,
        value
    };
    this.map.set(key,obj);
    return res;
};

3、get 方法用于获取指定键的值

• 首先，通过键从 map 中获取对应的值对象 obj；
• 如果找不到该键，则返回 -1 表示未找到；
• 然后，获取值对象中的过期时间 exceedTime；
• 如果过期时间小于等于当前时间，则表示键已过期，返回 -1；
• 否则，返回值对象的值。

TimeLimitedCache.prototype.get = function (key) {
    const obj = this.map.get(key);
    if(!obj) return -1;
    const exceedTime = obj.exceedTime;
    if(exceedTime <= new Date().getTime()) return -1;
    return obj.value;
};

4、count 方法用于计算缓存中未过期的键的数量

• 首先，定义一个变量 cnt 并将其初始化为 0，用于记录未过期的键的数量；
• 获取当前时间 dateTime；
• 然后，使用 forEach 方法遍历 map 中的每个值对象 obj；
• 对于每个值对象，获取其过期时间 exceedTime；
• 如果过期时间大于当前时间，则将计数器 cnt 加一；
• 最后，返回计数器 cnt 的值。

TimeLimitedCache.prototype.count = function () {
    let cnt = 0;
    const dateTime = new Date().getTime();
    this.map.forEach(obj=>{
        const exceedTime = obj.exceedTime;
        if(exceedTime > dateTime) cnt++;
    })
    return cnt;
};

AC代码

var TimeLimitedCache = function () {
    this.map = new Map();
};

/**
 * @param {number} key
 * @param {number} value
 * @param {number} duration time until expiration in ms
 * @return {boolean} if un-expired key already existed
 */
TimeLimitedCache.prototype.set = function (key, value, duration) {
    let res = true;
    if(this.get(key) == -1) res = false;
    const obj = {
        exceedTime :new Date().getTime() + duration,
        value
    };
    this.map.set(key,obj);
    return res;
};

/**
 * @param {number} key
 * @return {number} value associated with key
 */
TimeLimitedCache.prototype.get = function (key) {
    const obj = this.map.get(key);
    if(!obj) return -1;
    const exceedTime = obj.exceedTime;
    if(exceedTime <= new Date().getTime()) return -1;
    return obj.value;
};

/**
 * @return {number} count of non-expired keys
 */
TimeLimitedCache.prototype.count = function () {
    let cnt = 0;
    const dateTime = new Date().getTime();
    this.map.forEach(obj=>{
        const exceedTime = obj.exceedTime;
        if(exceedTime > dateTime) cnt++;
    })
    return cnt;
};

/**
 * const timeLimitedCache = new TimeLimitedCache()
 * timeLimitedCache.set(1, 42, 1000); // false
 * timeLimitedCache.get(1) // 42
 * timeLimitedCache.count() // 1
 */

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