java LRU算法 java LRU算法介绍与用法示例
perfect亮 人气:0本文实例讲述了java LRU算法介绍与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：
1.前言
在用户使用联网的软件的时候，总会从网络上获取数据，当在一段时间内要多次使用同一个数据的时候，用户不可能每次用的时候都去联网进行请求,既浪费时间又浪费网络
这时就可以将用户请求过的数据进行保存，但不是任意数据都进行保存，这样会造成内存浪费的。LRU算法的思想就可以运用了。
2.LRU简介
LRU是Least Recently Used 近期最少使用算法，它就可以将长时间没有被利用的数据进行删除。
LRU在人们一些情感中也体现的得很好的。当你和一群朋友接触的时候，经常联系的人关系是很好的，若很久没有联系到最后估计都不会再有联系了，也就会是失去这位朋友了。
3.下面通过代码展现LRU算法:
最简单的一种方法是利用LinkHashMap，因为它本身就有一个方法就是在所设置的缓存范围内，去除掉额外的旧数据
public class LRUByHashMap<K, V> {
/*
* 通过LinkHashMap简单实现LRU算法
*/
/**
* 缓存大小
*/
private int cacheSize;
/**
* 当前缓存数目
*/
private int currentSize;
private LinkedHashMap<K, V> maps;
public LRUByHashMap(int cacheSize1) {
this.cacheSize = cacheSize1;
maps = new LinkedHashMap<K, V>() {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1;
// 这里移除旧的缓存数据
@Override
protected boolean removeEldestEntry(java.util.Map.Entry<K, V> eldest) {
// 当超过缓存数量的时候就将旧的数据移除
return getCurrentSize() > LRUByHashMap.this.cacheSize;
}
};
}
public synchronized int getCurrentSize() {
return maps.size();
}
public synchronized void put(K k, V v) {
if (k == null) {
throw new Error("存入的键值不能为空");
}
maps.put(k, v);
}
public synchronized void remove(K k) {
if (k == null) {
throw new Error("移除的键值不能为空");
}
maps.remove(k);
}
public synchronized void clear() {
maps = null;
}
// 获取集合
public synchronized Collection<V> getCollection() {
if (maps != null) {
return maps.values();
} else {
return null;
}
}
public static void main(String[] args) {
// 测试
LRUByHashMap<Integer, String> maps = new LRUByHashMap<Integer, String>(
3);
maps.put(1, "1");
maps.put(2, "2");
maps.put(3, "3");
maps.put(4, "4");
maps.put(5, "5");
maps.put(6, "6");
Collection<String> col = maps.getCollection();
System.out.println("存入缓存中的数据是--->>" + col.toString());
}
}
运行后的效果:
代码明明是put了6个Entry但最后只显示了三个，之间的三个是旧的所以直接被咔嚓掉了
第二种方法是利用双向链表 + HashTable
双向链表的作用是用来记录位置的，而HashTable作为容器来存储数据的
为什么用HashTable不用HashMap呢？
1.HashTable的键和值都不能为null;
2.上面用LinkHashMap实现的LRU，有用到 synchronized , 让线程同步去处理，这样就避免在多线程处理统一数据时造成问题
而HashTable自带同步机制的，所以多线程就能对HashTable进行正确的处理了。
Cache的所都用有位置双连表连接起来，当一个位置被命中之后，就将通过调整链表的指向，将该位置调整到链表头的位置，新加入的Cache直接加到链表 头中。这样，在多次进行Cache操作后，
最近被命中的，就会被向链表头方向移动，而没有命中的，而想链表后面移动，链表尾则表示最近最少使用的 Cache。当需要替换内容时候，链表的最后位置就是最少被命中的位置，我们只需要淘
汰链表最后的部分即可
public class LRUCache {
private int cacheSize;
private Hashtable<Object, Entry> nodes;//缓存容器
private int currentSize;
private Entry first;//链表头
private Entry last;//链表尾
public LRUCache(int i) {
currentSize = 0;
cacheSize = i;
nodes = new Hashtable<Object, Entry>(i);//缓存容器
}
/**
* 获取缓存中对象,并把它放在最前面
*/
public Entry get(Object key) {
Entry node = nodes.get(key);
if (node != null) {
moveToHead(node);
return node;
} else {
return null;
}
}
/**
* 添加 entry到hashtable, 并把entry
*/
public void put(Object key, Object value) {
//先查看hashtable是否存在该entry, 如果存在，则只更新其value
Entry node = nodes.get(key);
if (node == null) {
//缓存容器是否已经超过大小.
if (currentSize >= cacheSize) {
nodes.remove(last.key);
removeLast();
} else {
currentSize++;
}
node = new Entry();
}
node.value = value;
//将最新使用的节点放到链表头，表示最新使用的.
node.key = key
moveToHead(node);
nodes.put(key, node);
}
/**
* 将entry删除, 注意：删除操作只有在cache满了才会被执行
*/
public void remove(Object key) {
Entry node = nodes.get(key);
//在链表中删除
if (node != null) {
if (node.prev != null) {
node.prev.next = node.next;
}
if (node.next != null) {
node.next.prev = node.prev;
}
if (last == node)
last = node.prev;
if (first == node)
first = node.next;
}
//在hashtable中删除
nodes.remove(key);
}
/**
* 删除链表尾部节点，即使用最后 使用的entry
*/
private void removeLast() {
//链表尾不为空,则将链表尾指向null. 删除连表尾（删除最少使用的缓存对象）
if (last != null) {
if (last.prev != null)
last.prev.next = null;
else
first = null;
last = last.prev;
}
}
/**
* 移动到链表头，表示这个节点是最新使用过的
*/
private void moveToHead(Entry node) {
if (node == first)
return;
if (node.prev != null)
node.prev.next = node.next;
if (node.next != null)
node.next.prev = node.prev;
if (last == node)
last = node.prev;
if (first != null) {
node.next = first;
first.prev = node;
}
first = node;
node.prev = null;
if (last == null)
last = first;
}
/*
* 清空缓存
*/
public void clear() {
first = null;
last = null;
currentSize = 0;
}
}
class Entry {
Entry prev;//前一节点
Entry next;//后一节点
Object value;//值
Object key;//键
}
希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。
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