浅谈java如何实现Redis的LRU缓存机制

LRU概述

最近使用的放在前面,最近没用的放在后面,如果来了一个新的数,此时内存满了,就需要把旧的数淘汰,那为了方便移动数据,肯定就得使用链表类似的数据结构,再加上要判断这条数据是不是最新的或者最旧的那么应该也要使用hashmap等key-value形式的数据结构。

使用LinkedHashMap实现

package thread ; import java . util . LinkedHashMap ; import java . util . Map ;   public class LRUCacheTest { int capacity ; Map < Integer , Integer > map ;   public LRUCacheTest ( int capacity ){ this . capacity = capacity ; map = new LinkedHashMap <>(); }   public int get ( int key ){ //没有找到 if (! map . containsKey ( key )){ return - 1 ; } Integer value = map . remove ( key ); map . put ( key , value ); return value ; }   public void put ( int key , int value ){ if ( map . containsKey ( key )){ map . remove ( key ); map . put ( key , value ); return ; } map . put ( key , value ); //超出capacity，删除最久没用的即第一个,或者可以复写removeEldestEntry方法 if ( map . size () > capacity ){ map . remove ( map . entrySet (). iterator (). next (). getKey ()); }   }   public static void main ( String [] args ) { LRUCacheTest lruCache = new LRUCacheTest ( 10 ); for ( int i = 0 ; i < 10 ; i ++) { lruCache . map . put ( i , i ); System . out . print ( lruCache . map . size ()+ "\t" ); } System . out . println (); System . out . println ( lruCache . map ); lruCache . put ( 10 , 200 ); System . out . println ( lruCache . map ); lruCache . put ( 11 , 100 ); System . out . println ( lruCache . map ); lruCache . get ( 2 ); System . out . println ( lruCache . map ); }   }

结果来看是正确的,距离当前时间最远的数据被淘汰

使用LinkedHashMap简单方法实现

LinkedHashMap是维护了双向链表的HashMap,保持了插入元素的顺序。

LinkedHashMap提供了一个钩子方法,在新插入元素后可以决定是否删除最老的元素。

复写removeEldestEntry实现

package thread ; import java . util . LinkedHashMap ; import java . util . Map ;   public class LRUByLinkedHashMap extends LinkedHashMap < Integer , Integer > { /** * LRU中最大元素数量 */ private int maxSize ;   public LRUByLinkedHashMap ( int maxSize ) { // 容量为最大值/0.75，即最大负载容量为maxSize // accessOrder=true 根据查询排序，即最近被使用的放到后面 super (( int ) Math . ceil ( maxSize / 0.75 ) + 1 , 0.75f , true ); this . maxSize = maxSize ; }   /** * 此方法为钩子方法，map插入元素时会调用此方法 * 此方法返回true则证明删除最老的因子 * @param eldest * @return */ @Override protected boolean removeEldestEntry ( Map . Entry < Integer , Integer > eldest ) { return size () > maxSize ; }   public static void main ( String [] args ) { LRUByLinkedHashMap hashMap = new LRUByLinkedHashMap ( 10 ); for ( int i = 0 ; i < 10 ; i ++) { hashMap . put ( i , i ); System . out . print ( hashMap . size ()+ "\t" ); } System . out . println (); System . out . println ( hashMap ); hashMap . put ( 10 , 200 ); System . out . println ( hashMap ); hashMap . put ( 11 , 100 ); System . out . println ( hashMap ); hashMap . get ( 10 ); System . out . println ( hashMap ); }   }

双链表+hashmap

package thread ; import java . util . HashMap ; import java . util . Map ;   public class LRURedis { private int capacity ; private Map < Integer , ListNode > map ; private ListNode head ; private ListNode tail ;   public LRURedis ( int capacity ){ this . capacity = capacity ; map = new HashMap <>(); head = new ListNode (- 1 ,- 1 ); tail = new ListNode (- 1 ,- 1 ); head . next = tail ; tail . pre = head ; }   public int get ( int key ){ if (! map . containsKey ( key )){ return - 1 ; } ListNode node = map . get ( key ); node . pre . next = node . next ; node . next . pre = node . pre ; return node . val ; }   public void put ( int key , int value ){ if ( get ( key )!=- 1 ){ map . get ( key ). val = value ; return ; }   ListNode node = new ListNode ( key , value ); map . put ( key , node ); moveToTail ( node );   if ( map . size () > capacity ){ map . remove ( head . next . key ); head . next = head . next . next ; head . next . pre = head ; }   }   //把节点移动到尾巴 private void moveToTail ( ListNode node ) { node . pre = tail . pre ; tail . pre = node ; node . pre . next = node ; node . next = tail ; }   //定义双向链表节点 private class ListNode { int key ; int val ; ListNode pre ; ListNode next ;   //初始化双向链表 public ListNode ( int key , int val ){ this . key = key ; this . val = val ; pre = null ; next = null ; } } }

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原文链接：https://blog.csdn.net/xiaowanzi_zj/article/details/117906792

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