1_使用LinkedHashMap实现LRU

• 参考 https://www.cnblogs.com/lzrabbit/p/3734850.html

• LRU的整体思路是：淘汰最长时间未使用的页面（key）

• 一种简单的实现思路是：

  维持一个链表，把刚被插入的节点放在链表尾；刚被访问的节点脱链，也放到链表尾；每次需要淘汰节点的时候就淘汰链表头

  （所以，其实是一个双链表比较好）

• 但是上面思路的问题在于，如果链表很长，那么更新被访问节点的位置时，最坏的情况下要扫描整个链表；怎样解决这个问题呢？没错，是不是可以结合Java中的HashMap，先把链表分桶，减少扫描长度

• 幸运的是Java中已经有 LinkdedHashMap实现了类似的事情

  (1) LinkedHashMap整体结构和实现原理都和HashMap很像，不同之处在于它整体是一个双向链表：虽然分了桶，但是每个结点都会记录自己的上一个结点和下一个结点

  (2) LinkedHashMap在构造函数中可以指定链接方式：一种是按照插入的顺序组织成双链表；一种是根据访问的顺序组织成双链表，维持链表头head是最长时间没有访问的结点。很显然，实现LRU用到的应该是后一种方式

  (3) 如果不做任何操作的话，LinkedHashMap和HashMap一样容量不够就扩容。所以要重写 removeEldestEntry 方法（默认是return false）

    @Override
    protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
  
        return size() > LRU.this.cacheSize;
    }
  

  这样写的话，容量不够就会淘汰 oldest 的页面，从而跟LRU的思路是一致的

  (4) 和 HashMap 一样, LinkedHashMap 同样非线程安全，一种线程安全的实现方式是“客户端加锁”。以下是一种LRU利用LinkedHashMap的多线程实现

    import java.util.LinkedHashMap;
    import java.util.Map;
  
    class LRU<K, V> {
  
        public static void main(String[] args) {
  
            LRU<Integer, Integer> lru = new LRU<>(5);
  
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                lru.put(i, i);
            }
  
            //lru.get(0);
  
            lru.put(5, 5);
  
            System.out.println(lru.get(0));
        }
  
        private static final float hashLoadFactory = 0.75f;
  
        private LinkedHashMap<K, V> map;
  
        private int cacheSize;
  
        public LRU(int cacheSize) {
  
            this.cacheSize = cacheSize;
  
            int capacity = (int) Math.ceil(cacheSize / hashLoadFactory) + 1;
  
            map = new LinkedHashMap<K, V>(capacity, hashLoadFactory, true) {
  
                private static final long serialVersionUID = 1;
  
                @Override
                protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest) {
  
                    return size() > LRU.this.cacheSize;
                }
            };
        }
  
        public synchronized V get(K key) {
  
            return map.get(key);
        }
  
        public synchronized void put(K key, V value) {
  
            map.put(key, value);
        }
  
        public synchronized void clear() {
  
            map.clear();
        }
  
        public synchronized int usedSize() {
  
            return map.size();
        }
  
        public void print() {
  
            for (Map.Entry<K, V> entry : map.entrySet()) {
                System.out.print(entry.getValue() + "--");
            }
  
            System.out.println();
        }
    }