Java實(shí)現(xiàn)LRU緩存算法的參考示例

更新時(shí)間：2023年05月12日 11:20:17 作者：龍凌云

這篇文章主要介紹了JAVA實(shí)現(xiàn)LRU緩存算法的參考示例，幫助大家根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)算法，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作有一定的參考價(jià)值,需要的朋友可以參考下

一、什么是 LRU

LRU（Least Recently Used，最近最少使用）是一種緩存算法，其核心思想是將最近最少使用的緩存項(xiàng)移除，以便為更常用的緩存項(xiàng)騰出空間。

在實(shí)際應(yīng)用中，LRU 算法被廣泛用于緩存和頁(yè)面置換。

二、Java 實(shí)現(xiàn) LRU 緩存算法

在 Java 中，可以使用 LinkedHashMap 來(lái)實(shí)現(xiàn) LRU 緩存算法。
LinkedHashMap 是 HashMap 的一個(gè)子類，其內(nèi)部使用雙向鏈表維護(hù)元素的順序。

具體實(shí)現(xiàn)思路如下：

繼承 LinkedHashMap，重寫(xiě) removeEldestEntry 方法，該方法返回 true 表示需要移除最老的緩存項(xiàng)；
在構(gòu)造方法中指定 accessOrder 為 true，這樣在訪問(wèn)元素時(shí)就會(huì)把該元素移動(dòng)到鏈表尾部，方便后續(xù)查找和移除；
在訪問(wèn)緩存項(xiàng)時(shí)，使用 get 方法獲取元素，并通過(guò) removeEldestEntry 方法來(lái)判斷是否需要移除最老的緩存項(xiàng)；
在添加緩存項(xiàng)時(shí)，使用 put 方法將元素加入 LinkedHashMap 中。

使用 LinkedHashMap 實(shí)現(xiàn) LRU 緩存算法的示例代碼如下：

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
    private final int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        super(capacity, 0.75f, true);
        this.capacity = capacity;
    }

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {
        return size() > capacity;
    }

    public static void main(String[] args) {
        LRUCache<Integer, String> cache = new LRUCache<>(3);
        cache.put(1, "one");
        cache.put(2, "two");
        cache.put(3, "three");
        System.out.println(cache); // {1=one, 2=two, 3=three}

        cache.get(2);
        System.out.println(cache); // {1=one, 3=three, 2=two}

        cache.put(4, "four");
        System.out.println(cache); // {3=three, 2=two, 4=four}
    }
}

在上面的示例代碼中，我們創(chuàng)建了一個(gè) LRUCache 類，繼承了 LinkedHashMap，并在構(gòu)造方法中指定了 accessOrder 為 true。
在 removeEldestEntry 方法中，當(dāng)緩存項(xiàng)數(shù)量超過(guò)容量時(shí)返回 true，表示需要移除最老的緩存項(xiàng)。
在訪問(wèn)緩存項(xiàng)時(shí)，使用 get 方法獲取元素，如果緩存項(xiàng)數(shù)量超過(guò)容量，則會(huì)移除最老的緩存項(xiàng)。
在添加緩存項(xiàng)時(shí)，使用 put 方法將元素加入 LinkedHashMap 中。
最后，在 main 方法中對(duì)緩存進(jìn)行測(cè)試。