通常来说，Redis 一共有 6 种缓存淘汰策略，其中，常用的 allkeys-lru 和 volatile-lru 里面都提到了 LRU 的概念，实际上 LRU 就是缓存淘汰策略的基础算法。现在，就由 LRU 引出今天要说的话题：学习 LRU、LFU、FIFO 算法原理，了解缓存淘汰策略的真相。
正文
LRU、LFU、FIFO 算法的含义：
- FIFO：First In First Out，先进先出，淘汰最早被缓存的对象；
- LRU：Least Recently Used，淘汰最长时间未被使用的数据，以时间作为参考；
- LFU：Least Frequently Used，淘汰一定时期内被访问次数最少的数据，以次数作为参考；
这些算法在不同层次的缓存上执行时拥有不同的效率和代价，需根据具体场合选择最合适的一种。
1. FIFO
FIFO（First in First out），先进先出，这个概念在队列 Queue 里也提到过，它的核心原则就是：如果一个数据最先进入缓存中，则应该最早淘汰掉。
最常见是实现是使用一个双向链表保存数据：
- 新访问的数据插入FIFO队列尾部，数据在FIFO队列中顺序移动；
- 如果Cache存满数据，则把队列头部数据删除，然后把新的数据添加到队列末尾；
- 在访问数据的时候，如果在Cache中存在该数据的话，则返回对应的value值，否则返回-1。
结构图如下：
2. LRU
LRU 表示以时间作为参考，淘汰最长时间未被使用的数据。其核心思想是：如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高。
LRU 也是最常用的淘汰策略，在 Redis 中不管是 allkeys-lru 和 volatile-lru，其实底层原理都一样。
最常见的实现是使用一个链表保存缓存数据：
- 新访问的数据插入到链表头部；
- 每当缓存命中（即链表数据被访问），将该数据从新插入到链表头部；
- 当链表满的时候，将链表尾部的数据（不常用数据）丢弃。
结构图如下：
3. LFU
LFU 表示以次数为参考，淘汰一定时期内被访问次数最少的数据，其核心思想是：如果数据过去被访问多次，那么将来被访问的频率也更高。
- 新加入数据插入到队列尾部（引用计数初始值为 1）；
- 当队列中的数据被访问后，引用计数 +1，队列按次数重新排序；
- 当需要淘汰数据时，将排序的队列末尾的数据（访问次数最少）删除。
结构图如下：
补充：
1.Two queues（2Q）
阅读文章时看到有人介绍了一种 Two queues（2Q）的算法，我在源码中没有找到，但是看原理确实没问题，补充在这里：
2Q 算法由2种队列（FIFO队列和LRU队列）结合而成，其核心思想是：两个队列各自按照自己的方法淘汰数据，又避免了各自算法中的劣势：
- 当数据第一次访问时，数据先被插入到前置的 FIFO 队列；
- 如果数据在 FIFO 队列中一直没有被再次访问，则最终按照 FIFO 规则淘汰；
- 如果数据在 FIFO 队列中被再次访问，则将数据移到 LRU 队列头部，此后按照 LRU 规则淘汰。