教你们做一个基于Java的特别水的LRU和FIFO缓存淘汰

介绍

LRU全称是Least Recently Used,即最近最久未使用的意思。

LRU算法的设计原则是:如果一个数据在最近一段时间没有被访问到,那么在将来它被访问的可能性也很小。也就是说,当限定的空间已存满数据时,应当把最久没有被访问到的数据淘汰。

FIFO (First In FIrst Out) 是最简单的算法,原理跟名字一样,“如果一个数据最先进入缓存中,则应该最早淘汰掉”。

LinkedHashMap介绍

它是一个双向链表 + 数组 + 单向链表 + 红黑树。说白了就是在HashMap的基础上加了个双向链表,这个双向链表用于在插入,删除,在链表尾部添加。
因为HashMap已经在插入、删除的时候都会调用一个空的方法,这就是关键,LinkedHashMap重写了这些方法。如图:
在这里插入图片描述
在LinkedHashMap中,具体实现如下,就链表的基本操作,没什么好解释的:
在这里插入图片描述
需要注意的是LinkedHashMap中的accessOrder变量:
在这里插入图片描述
在访问的时候,如果accessOrder为true,那么会被重新加入到链表尾部,正是因为它,才有LRU的关键。

如果你想设置LRU的大小,那么可以实现如下方法:
在这里插入图片描述
该方法返回true,说明链表头部会被删除。

LRU代码

package vip.wulang.test.map;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class TestLRU extends LinkedHashMap<Integer, Object> {
    private int max;

    public TestLRU(int max) {
        super(16, 0.75f, true);
        this.max = max;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Object> eldest) {
        return size() > max;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestLRU map = new TestLRU(10);
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            map.put(i, i);
        }
        map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));
        for (int i = 99990; i < 99995; i++) {
            map.get(i);
        }
        for (int i = 100000; i < 100005; i++) {
            map.put(i, i);
        }
        System.out.println("LRU");
        map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));
    }
}

结果:
在这里插入图片描述

FIFO代码

package vip.wulang.test.map;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class TestFIFO extends LinkedHashMap<Integer, Object> {
    private int max;

    public TestFIFO(int max) {
        this.max = max;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Object> eldest) {
        return size() > max;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestFIFO map = new TestFIFO(10);
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            map.put(i, i);
        }
        map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));
        for (int i = 100000; i < 100010; i++) {
            map.put(i, i);
        }
        System.out.println("FIFO");
        map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));
    }
}

结果:
在这里插入图片描述

结尾

是不是很简单,如果需要追寻原理的话,可以看看源码,建议你直接看HashMap,LinkedHashMap太水了。

引用

LinkedHashMap
LRU说明

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