眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排

微博热点 · 2019-04-08

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述者

小灰

已获原作者授权,如需转载,请联系原作者。





—————  两个月前  —————













用户信息当然是存在数据库里。但是由于我们对用户系统的性能要求比较高,显然不能每一次请求都去查询数据库。


所以,小灰在内存中创建了一个哈希表作为缓存,每次查找一个用户的时候先在哈希表中查询,以此提高访问性能。





很快,用户系统上线了,小灰美美地休息了几天。


一个多月之后......









———————————————










什么是哈希链表呢?


我们都知道,哈希表是由若干个Key-Value所组成。在“逻辑”上,这些Key-Value是无所谓排列顺序的,谁先谁后都一样。




在哈希链表当中,这些Key-Value不再是彼此无关的存在,而是被一个链条串了起来。每一个Key-Value都具有它的前驱Key-Value、后继Key-Value,就像双向链表中的节点一样。




这样一来,原本无序的哈希表拥有了固定的排列顺序。






让我们以用户信息的需求为例,来演示一下LRU算法的基本思路:


1.假设我们使用哈希链表来缓存用户信息,目前缓存了4个用户,这4个用户是按照时间顺序依眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排次从链表右端插入的。




2.此时,业务方访问用轮候冻结是什么意思户5,由于哈希链表中没有用户5的数据,我们从数据库中读取出来,插入到缓存当中。这时候,链表中最右端是最新访问到的用户5,最左端是最近最少访问的用户1。




3.接下来,业务方访问用户2,哈希链表中存在用户2的数据,我们怎么做呢?我们把用户2从它的前驱节点和后继节点之间移除,重新插入到链表最右端。这时候,链表中最右端变成了最新访问到的用户2,最左端仍然是最近最少访问的用户1。






4.接下来,业务方请求修改用户4的信息。同样道理,我们把用户4从原来的位置移动到链表最右侧,并把用户信息的值更新。这时候,链表中最右端是最新访问到的用户4,最左端仍然是最近最少访问的用户眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排1。






5.后来业务方换口味了,访问用户6,用户6在缓存里没有,需要插入到哈希链表。假设这时候缓存容量已经达到上限,必须先删除最近最少访问的数据,那么位于哈希链表最左端的用户1就会被删除掉,然后再把用户6插入到最右端。





以上,就是LRU算法的基本思路。





  1. private Node head;

  2. private Node end;

  3. //缓存存储上限

  4. private int limit;


  5. private HashMap<String, Node> hashMap;


  6. public LRUCache(int limit) {

  7. 鸡寿命   this.givemefive什么意思limit = limit;

  8.    hashMap = new HashMap<String, Node>();

  9. }


  10. public String get(String key) {

  11.    Node node = ha科斯莫利基德shMap.get(key);

  12.    if (node == null){

  13. &nbs眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排p;      return null;

  14.    }

  15.    refreshNode(node);

  16.    return node.value;

  17. }


  18. public void put(String key, String value) {

  19. &nbs西安市长安区天气预报p;  Node node = hashMap.get(key);

  20.    if (node == null眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排) {

  21.        //如果馈组词key不存在,插入key-value

  22.        if (hashMap.size() >= limit) {

  23.            String oldKey = removeNode(head);

  24.            hashMap.remove(oldKey);

  25.        }

  26.        node = new Node(key, value);

  27.     &秤杆提米nbsp;  addNode(node);

  28.        hashMap.put(key, node);

  29.    }else {

  30.        //如果key存在,刷新key-value

  31.        node.value = value;

  32.        refreshNode(node);

  33.    }

  34. }


  35. public void remove(String key) {

  36.    Node node = hashMap.get(key);

  37.    马新欣是谁removeNode(node);

  38.    hashMap.remove(key);

  39. }


  40. /**

  41. * 刷新被访问的节点位置

  42. * @param  眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排node 被访问的节点

  43. */

  44. private void refreshNode(Node node) {

  45.    //如果访问的是尾节点,无需移动节点

  46.    if (node == end) {

  47. &n欧毒舞蹈视频bsp;      return;

  48.    }

  49.    //移除节点

  50.    removeNode(node);

  51.    //重新插入节点

  52.    addNode(node);

  53. }


  54. /**

  55. * 删除节点

  56. * @param  node 要删除的节点

  57. */

  58. private String removeNode(Node node) {

  59.    if (node == end) {

  60.        //移除尾节点

  61. &nb达利芙小鲜sp;      end = end.pre;

  62.    }else if(node == head){

  63.        //移除头节点

  64.        head = 催率圭head.next;

  65.    } else {

  66.        //移除中间节点

  67.        node.pre.next = node.next;

  68.        node.next.pre = node.pre;

  69.    }

  70.    return node.key;

  71. }


  72. /**

  73. * 尾部插入节点

  74. * @param  node 要插眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排入的节点

  75. */

  76. private void addNode(N奶照ode node) {眼霜,漫画:什么是LRU算法?,中国女排

  77.    if(end != null) {

  78.        end.next = node;

  79.        node.pre = end;

  80.   &n芳芯bsp;    node.next = null;

  81.    }

  82.    end = node;

  83.    if(head == null){

  84.        head = node;

  85.    }

  86. }


  87. class Node {

  88. &失落的灵魂魔画nbsp;  Node(String key, String value){

  89.        this.key = key;

  90.        this.value = value;

  91. &n杨克强bsp;  }

  92.    public Node pre;

  93.    public Node next;

  94.    public String key;

  95.    public String value;

  96. }


  97. public static void main(String[] args) {

  98.    LRUCache lruCache = new LRUCache(5);

  99.    lruCache.put("001", "用户1信息");

  100.    lruCache.put("b水002", "用户1信息");

  101.    lruCache.put("003", "用户1信息");

  102.    lruCache.put("004", "用户1信息");

  103.    lr伍冰珊uCache.put("005", "用户1信息");

  104.    lruCache.get("002");

  105.    lruCache.put("004", "用户2信息更新");

  106.    lruCache.put("006", "用户6信息");

  107.    System.out.println(lruCache.get("001"));

  108.    System.out.println(lruCache.get("006"));

  109. }


需要注意的是,这段不是线程安全的,要想做到线程安全,需要加上synchronized修饰符。






- The End -

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程序 丨 druidlost &苏药在线nbsp;

小七 丨 duoshangshuang


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var_dump('点个赞吧');
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System.out.println("点个赞吧!");
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