手动实现Redis的LRU缓存机制示例详解

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前言

最近在逛博客的时候看到了有关Redis方面的面试题，其中提到了Redis在内存达到最大限制的时候会使用LRU等淘汰机制，然后找了这方面的一些资料与大家分享一下。 LRU总体大概是这样的，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。

第一种实现(使用LinkedHashMap)

public class LRUCache {

  int capacity;
  Map<Integer,Integer> map;

  public LRUCache(int capacity){
    this.capacity = capacity;
    map = new LinkedHashMap<>();
  }

  public int get(int key){
    //如果没有找到
    if (!map.containsKey(key)){
      return -1;
    }
    //找到了就刷新数据
    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) {
    LRUCache lruCache = new LRUCache(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      lruCache.map.put(i,i);
      System.out.println(lruCache.map.size());
    }
    System.out.println(lruCache.map);
    lruCache.put(10,200);
    System.out.println(lruCache.map);
  }

第二种实现(双链表+hashmap)

public class LRUCache {

  private int capacity;
  private Map<Integer,ListNode>map;
  private ListNode head;
  private ListNode tail;

  public LRUCache2(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;
    }
  }
}

像第一种方式，如果复写removeEldestEntry会更简单，这里简单的展示一下

public class LRUCache extends LinkedHashMap<Integer,Integer> {
  private int capacity;
  
  @Override
  protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<Integer, Integer> eldest) {
    return size() > capacity;
  }
}

到此这篇关于手动实现Redis的LRU缓存机制的文章就介绍到这了,更多相关Redis的LRU缓存机制内容请搜索极客世界以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持极客世界！