一、什么是 LRU 算法

就是一種緩存淘汰策略。

計算機的緩存容量有限，如果緩存滿了就要刪除一些內容，給新內容騰位置。但問題是，刪除哪些內容呢？我們肯定希望刪掉哪些沒什么用的緩存，而把有用的數據繼續留在緩存里，方便之后繼續使用。

LRU是Least Recently Used的縮寫，即最近最少使用，是一種常用的頁面置換算法，選擇最近最久未使用的頁面予以淘汰。

二、LRU的使用

LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 緩存容量 */ ); cache.put(1, 1); cache.put(2, 2); cache.get(1); // 返回 1 cache.put(3, 3); // 該操作會使得密鑰 2 作廢

第一步：創建一個長度為2的LRUCache

第二步：cache.put(1, 1);放入key=1，value=1的數據

第三步：cache.put(2，2);放入key = 2，value = 2的數據(因為2剛使用，所有把2移動到前面）

第四步：cache.get(1);獲取key = 1的數據（因為我們剛使用了1，所以把1移動到前面）

第五步：cache.put(3，3);放入key = 3，value = 3的數據（因為3剛放進，所以放前面，又因為容量只有2，需要移除原先的1個。只因key = 2是最近最少使用的（key = 1剛get()過)，所以移除2。

三、LRU的實現機制

算法：

LRU 緩存機制可以通過哈希表輔以雙向鏈表實現，我們用一個哈希表和一個雙向鏈表維護所有在緩存中的鍵值對。

1）雙向鏈表按照被使用的順序存儲了這些鍵值對，靠近頭部的鍵值對是最近使用的，而靠近尾部的鍵值對是最久未使用的。

2）哈希表即為普通的哈希映射（HashMap），通過緩存數據的鍵映射到其在雙向鏈表中的位置。

一、初始化：

二、cache.put(1，1)：

三、cache.put(2，2)：

四、cache.get(1)：

五、cache.put(3,3)：

四、代碼如下

import java.io.*;import java.util.HashMap;public class test { public static void main(String args[]) throws IOException { LRUCache cache = new LRUCache( 2 /* 緩存容量 */ ); cache.put(1, 1); cache.put(2, 2); cache.get(1); // 返回 1 cache.put(3, 3); // 該操作會使得密鑰 2 作廢 cache.get(2); // 返回 -1 (未找到) cache.put(4, 4); // 該操作會使得密鑰 1 作廢 cache.get(1); // 返回 -1 (未找到) cache.get(3); // 返回 3 cache.get(4); // 返回 4 }}/** * 設計和實現一個 LRU (最近最少使用) 緩存機制。它應該支持以下操作： 獲取數據 get 和 寫入數據 put */class LRUCache { private HashMap<Integer,LinkedNode> cache = new HashMap();//方便通過key快速定位結點 private int size; private int capacity; private LinkedNode head,tail; class LinkedNode{ int key; int value; LinkedNode pre; LinkedNode next; } public LRUCache(int capacity) { this.size = 0; this.capacity = capacity; head = new LinkedNode(); tail = new LinkedNode(); head.next = tail; tail.pre = head; } /** * 移除節點 * @param node */ private void removeNode(LinkedNode node) { LinkedNode preNode = node.pre; LinkedNode nextNode = node.next; preNode.next = nextNode; nextNode.pre = preNode; } /** * 添加節點到頭部 * @param node */ private void addNode(LinkedNode node) { node.pre = head; node.next = head.next; head.next.pre = node; head.next = node; } /** * 將節點移動到頭部 * @param node */ private void moveToHead(LinkedNode node) { removeNode(node); addNode(node); } /** * 獲取數據 * @param key * @return */ public int get(int key) { LinkedNode node = cache.get(key); if(node != null) { moveToHead(node); }else{ return -1; } return node.value; } /** * 寫入數據 * @param key * @param value */ public void put(int key, int value) { LinkedNode node = cache.get(key); //存在 if(node != null) { node.value = value;//可能更新數據 moveToHead(node); } //不存在 else{ LinkedNode newNode = new LinkedNode(); newNode.key = key; newNode.value = value; cache.put(key,newNode);//更新Map addNode(newNode);//添加結點到頭部 size++;//更新結點數 if(size > capacity) {//如果結點數超過容量大小LinkedNode tailPre = tail.pre;cache.remove(tailPre.key);//更新MapremoveNode(tailPre);//刪除最后一個結點（尾結點的前一個結點）size--; } } }}

總結：自己實現的簡單LRU總歸太簡單了，要是想完善或者實現更真實的LRU，不妨參考一下Redis中的LRU。(◔◡◔)

到此這篇關于Java實現簡單LRU緩存機制的方法的文章就介紹到這了,更多相關Java LRU緩存內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！