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LRU:Last Recent Used 最近最少使用 算法。
是一种常见的缓存清除算法。被广泛应用在各种缓存中间件比如Redis 中。
比较常见的实现是LinkedHashMap
可以理解,它的主要特点是:
1.这是一个链表。
2.每次插入一个数据都放在最头部,之前的数据往里推,如果长度超过了最大值,就删除最尾部的数据。
3.每访问一个数据,就移到最头部。
LinkedHashMap 中每一个Entry 都是继承自HashMap 的Node
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
Entry 都有对前一个对象和后一个对象的引用,保存当前的key 和 value。
/**
* The head (eldest) of the doubly linked list.
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;
/**
* The tail (youngest) of the doubly linked list.
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
定义了头部和尾部
/**
* @ClassName LRUCache
* @Description TODO
* @Author xl
* @Date 2019/7/19 20:15
* @Version 1.0
*/
public class LRUCache<K,V> {
private int currentCacheSize;
private int cacheCapacity;
private HashMap<K,CacheNode> caches;
private CacheNode header;
private CacheNode tail;
public LRUCache(int size){
currentCacheSize = 0;
this.cacheCapacity = size;
caches = new HashMap<>(size);
}
public void put(K k,V v){
CacheNode node = caches.get(k);
if(node == null){
if(caches.size() >= cacheCapacity){
caches.remove(tail.key);
removeLast();
}
node = new CacheNode();
node.key = k;
}
node.value = v;
moveToFirst(node);
caches.put(k,node);
}
public Object get(K k){
CacheNode node = caches.get(k);
if(node == null){
return null;
}
moveToFirst(node);
return node.value;
}
public Object remove(K k) {
CacheNode node = caches.get(k);
if (node != null) {
// 有可能它不是第一个
if (node.pre != null) {
node.pre.next = node.next;
}
// 有可能它不是最后一个
if (node.next != null){
node.next.pre = node.pre;
}
if(node == header){
header = node.next;
}
if(node == tail){
tail = node.pre;
}
}
return caches.remove(k);
}
public void removeLast(){
if(tail != null){
tail = tail.pre;
if(tail == null){
header = null;
}else{
tail.next = null;
}
}
}
public void clear(){
tail = null;
header = null;
caches.clear();
}
public void moveToFirst(CacheNode node){
if(header == node){
return ;
}
if(node.next != null){
node.next.pre = node.pre;
}
if(node.pre!=null){
node.pre.next = node.next;
}
if(node == tail){
tail = node.pre;
}
if(tail == null || header == null){
tail = header = node;
return ;
}
node.next = header;
header.pre = node;
header = node;
header.pre = null;
}
class CacheNode{
CacheNode pre;
CacheNode next;
Object key;
Object value;
public CacheNode(){
}
}
@Override
public String toString(){
StringBuilder sb = new StringBuilder();
CacheNode node = header;
while (node != null) {
sb.append(String.format("%s%s",node.key,node.value));
node = node.next;
}
return sb.toString();
}
public static void main(String[] args) {
LRUCache<Integer,String> lru = new LRUCache<>(3);
lru.put(1,"a");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.put(2,"b");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.put(3,"c");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.put(4,"d");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.put(1,"aa");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.put(2,"bb");
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.get(4);
System.out.println("lru : "+lru.toString());
lru.remove(2);
System.out.println("lru : "+lru.toString());
}
}
参考:
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