一、什么是LRU?
LRU(Least Recently Used),最近最少使用。
是一种【内存管理】算法。
LRU算法基于一种假设:
长期不被使用的数据,在未来被用到的几率也不大。因此,当数据所占内存达到一定阈值时,要移除掉最近最少使用的数据。
LRU算法使用了一种有趣的数据结构,叫做【哈希链表】
二、什么是【哈希链表】呢?
1)【哈希表】是由若干个【Key-Value】所组成的。
在“逻辑”上,这些Key-Value是无所谓排列顺序的,谁先谁后都一样。
2) 【哈希链表】当中,这些【Key-Value】不再是彼此无关的存在,而是被一个链条串起来了。
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。
三、哈希链表和LRU算法有什么关系呢?
1、依靠哈希链表的【有序性】,可以把Key-Value按照【最后的使用时间】来【排序】
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次从链表右端插入的。
2.此时,业务方访问用户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
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