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本文主要分享了LRU 快取淘汰演算法兩種實現。重要的不是實現，而且思想！
所有原始碼均已上傳至github：連結
定義
LRU（Least Recently Used）最近最少使用策略就像它的名字一樣，是根據資料的歷史訪問記錄來進行淘汰資料的，其思想是“如果資料最近被訪問過，那麼將來被訪問的機率也更高；長期不被使用的資料在將來用到的機率也不大；當資料所佔記憶體達到一定的閾值時，將移除最近最少被使用的資料”。
舉例
比如一個書櫃（容量為10),我會把我自己的書籍放進去，其中有兩本書籍是我最喜歡的，經常翻閱，但是隨著我的購買，書櫃會逐漸放滿（記憶體溢位），這時候就需要用到LRU的思想了，把我不經常看的，從書櫃裡拿出，放進箱子裡，然後再把新買的書籍放進書櫃。
再 比如Redis，它是基於記憶體的，但是記憶體也不是無窮大的，當記憶體佔用達到一個閾值的時候，它就可以使用LRU等一系列快取演算法，或者是將資料存到硬碟裡。
具體的實現程式碼如下：
基於連結串列
連結串列初始化，申請capacity大小的記憶體空間
private LRUByLinkedList(int capacity) {
head = null;
size = capacity;
count = 0;
}複製程式碼模擬LRU的訪問（如果沒有該資料，則插入頭部）
注意：該if-else語句不能交換順序，否則會出現連結串列已滿，並且該資料已存在的情況無法處理。
private void insert(int data) {
Node preNode = findNode(data);
if (null != preNode) {
delete(preNode);
} else {
if (count >= size) {//連結串列滿
deleteToTail();
}
}
insertToHead(data);
}複製程式碼刪除指定資料方法，常規刪除
private void delete(Node preNode) {
System.out.println("刪除指定元素：" + preNode.next.data);
preNode.next = preNode.next.next;
--count;
}複製程式碼刪除連結串列尾部資料
private void deleteToTail() {
Node node = head;
Node curNode = null;
while (null != node.next) {
curNode = node;
node = node.next;
}
if (null != curNode) {
System.out.println("連結串列已滿，刪除尾部元素：" + curNode.next.data);
curNode.next = null;
}
--count;
}複製程式碼在頭部插入資料
private void insertToHead(int data) {
Node node = new Node(data, null);
if (null == head) {
head = node;
} else {
node.next = head;
}
head = node;
++count;
}
複製程式碼測試結果如下
- 首先將capacity大小的連結串列插滿
- 當插入capacity+1個資料時，需要刪除尾部資料
- 當插入的資料存在的時候，將它從其位置刪除，並且插入頭部
基於陣列
資料比較連結串列實現起來更為簡單，在此不做闡述，直接上程式碼。
private LRUByArray(int capacity) {
arrays = new int[capacity];
size = capacity;
count = 0;
}複製程式碼 private void insert(int data) {
int index = findValue(data);
if (-1 != index) {
delete(index);
} else {
if (count >= size) {//陣列滿
deleteToTail();
}
}
insertToHead(data);
}複製程式碼 private void delete(int index) {
//通過資料遷移的方式將該值刪除
for (int i = index + 1; i < count; i++) {
arrays[i - 1] = arrays[i];
}
System.out.println("刪除元素...");
--count;
}複製程式碼 private void deleteToTail() {
--count;//標記刪除法，實際上陣列還存有該元素
System.out.println("刪除尾部元素...");
}複製程式碼 private void insertToHead(int data) {
if (count > 1) {
for (int i = count - 1; i > -1; --i) {
arrays[i + 1] = arrays[i];
}
}
arrays[0] = data;
++count;
}複製程式碼測試結果如下
注意：因為有大量頻繁的訪問導致資料遷移頻繁，因此陣列並不適合做這種事情，可以考慮加一個HaspMap做快取，避免資料的頻繁遷移。
end
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