하나 : 개요
- 관리의 LRU 캐쉬 정책 자체가 리눅스 / 레디 스 / mysql을 구현했다. 그냥 다른 구현.
- LRU 알고리즘 [ 최근 최소 사용 (최근 최소 사용) ]
- 역사적 데이터 레코드를 기반으로 데이터 액세스를 제거하기 위해, 핵심 아이디어는 "데이터가 최근에 방문한 된 경우, 다음 미래의 접근 가능성도 높다"입니다.
2 : LRU 알고리즘 구현 단일 연결리스트
- 아이디어
-이 단독 목록 연결 달성하기를
- 프로세스
- 1. 새로운 데이터는 연결 목록의 헤드에 삽입된다 ;
- 2 캐시 히트마다 (즉, 데이터 캐시 액세스 처), 그 데이터가 링크 된리스트의 헤드로 이동된다 ;
- 3. 목록이 가득 차면, 링크 된 목록 데이터의 꼬리가 삭제됩니다 .
- 장점
- 간단한.
- 핫 데이터는 LRU 효율적있을 때.
- 단점
- LRU가 적중률에 산발적, 정기적 인 일괄 작업은 급격한 하락으로 이어질 것입니다 , 캐시 오염은 매우 심각하다 .
- 히트 목록이 때 통과해야하는 다음 머리에 데이터를 이동해야하는 데이터의 블록 인덱스 히트를 찾을 수 있습니다.
- 흐름도
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- 코드 구현 (PHP)
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/ * * * 아이디어 * 단쇄 달성 * 원리 * 단일 쇄 * 프로세스 * 1. 새로운 데이터가 연결 목록의 헤드에 삽입된다 * 2 캐시 히트 (즉, 캐시 데이터가 액세스 될) 데이터는리스트의 헤드로 이동 될 때마다 ; 목록이 가득 차면 * 3은 링크 된리스트 데이터의 꼬리는 폐기된다. * 장점 * 간단한. * 본 경우 핫 스폿 데이터는 LRU 효율적. * 단점은 캐시 오염이 매우 심각, LRU는 적중률에 산발적,주기적인 배치 작업이 급격한 하락으로 이어질 것입니다 *. 히트리스트, 데이터 블록 인덱스 히트를 찾을 때 * 당신은 머리에 데이터를 이동해야하는, 통과해야합니다. * / 클래스 LRU { 공공 정적 $ lruList = []; // 순차 저장 단일 쇄 구조 공개 정적 $ MAXLEN = 5. ; // 리스트의 최대 길이를 허용 공개 정적 $ nowLen = 0; // 현재 길이 나열 / * * * LRU_1 생성자.를 PHP가 상주 프로그램 프로세스 아니므리스트 초기화에 의해 달성 될 수 있기 때문에 *의 MySQL / 레디 스 * / 공용 기능 __construct () { 셀프 : $ lruList = []; 자기 : : $ nowLen = COUNT (셀프 : $ lruList); } / * * * = 키> 값 가져 파라미터 : 키 $의 *의 @return 널 (null) * / 공공 기능 GET (키 $)를 { $ 값 = 널 (null) ; // LRU 대기열이 비어, 직접 반환 IF (!:: $ lruList 셀프) { 자기 lruList : $ [] = [키 $는 =>는 $ 은이 ->는 GetData의 (키 $)를]; // 실제 상황 데이터 항목 가져 셀프 : $ nowLen ++ ; 반환 $ 값; } // LRU 버퍼 찾기 에을 ($ I = 0 ; $ 나는 자기 : $ nowLen <; $ 내가 ++ ) { // 캐시가 존재하는 경우, 프로세스가 직접 반환하고 목록 헤더 데이터를 다시 삽입 IF (는 isset (셀프 :: lruList $ [$ I] [키 $])) { $ 값 = 자기 : $ lruList [$ I] [키 $] 설정되지 않은 ($ lruList 자체 :: [$ I]); array_unshift (셀프 : $ lruList [주요 $ => $ 값]); BREAK; } } // 만약 어떤 캐시 LRU IF (! {는 isset ($ 값)) // 삽입 헤드 array_unshift (자체 : $ lruList, [키 $ => $ 은이 ->는 GetData의 (키 $)]); // 실제 상황에 따라 데이터 항목을 얻을 자가 :: $ nowLen ++ ; IF (자기 : $ nowLen> 자기 MAXLEN :: $)를 { 자기 nowLen : $ - ; array_pop (자체 : $ lruList); } } 반환 $ 값; } / * * * LRU 출력 큐 * / 공용 기능 echoLruList () { 위해서 var_dump (셀프 : $ lruList); } / * * * 인수 실제 환경 데이터를 기반으로 파라미터 : 키 $의 *의 @return 문자열 * / 공공 함수 GetData의 (키 $) { 반환 ' 데이터 ' ; } }
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세 : LRU K 알고리즘
- 아이디어
-하기 위해 LRU '캐시 중독'피하기 문제
- 큐 추가 캐시의 수가 발생하는 유지하기를. 핵심 아이디어는에 대해 "최근에 사용한 한 번"의 기준을 확장하는 것입니다 "최근에 사용한 K 시간을."
- 원리
- LRU에 비해 LRU-K는 역사 큐를 유지하기 위해 더 필요한 모든 캐시 된 데이터를 기록에 액세스하고 있습니다.
- 만 액세스 데이터의 수는 캐시에 데이터 전에 K 시간에 도달 할 때 호출됩니다.
- 당신이 데이터를 제거해야하는 경우, LRU-K는 현재 시간에서 최대 규모의 데이터를 K 번째 액세스 시간을 제거하는 것입니다.
- 프로세스
- 1. 데이터가 처음으로 액세스는 액세스 히스토리리스트에 추가 ;
- 2. 히스토리리스트에서의 데이터 액세스가 있다면 K 배에 도달하지 않은 소정의 규칙에 따라 액세스를 LRU가 제거 ;
- 3. 액세스 데이터 접속 이력 큐의 개수 때 도달 K 시간은 , 데이터가 인덱스 기록 큐로부터 삭제되며 상기 버퍼 큐 데이터 버퍼 시간으로 재 정렬 데이터 버퍼 큐;
- 4. 캐시 데이터 큐가 재정렬, 다시 액세스 할 수 있습니다;
- 5. 데이터 버퍼 큐 행 즉, 데이터의 끝에서 단계적으로 제거해야합니다 제거 '끝에서 두 번째 K 방문을 지금부터 가장 오래된 "데이터입니다.
- 장점
- LRU-K가 발생 "캐시 오염"의 문제를 줄일 수, 적중률은 LRU보다 높다.
- 단점
- LRU-K 큐는 우선 순위 큐, 알고리즘 복잡도이고 비용은 상대적으로 높다.
- LRU-K는 역사적 집단을 유지하기 위해 필요한, 그래서 때문에 메모리 소비가 더있을 것입니다 .
- 흐름도
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- 코드 구현
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/** * 思路 * 为了避免 LRU 的 '缓存污染' 问题 * 增加一个队列来维护缓存出现的次数。其核心思想是将“最近使用过1次”的判断标准扩展为“最近使用过K次”。 * 原理 * 相比LRU，LRU-K需要多维护一个队列，用于记录所有缓存数据被访问的历史。 * 只有当数据的访问次数达到K次的时候，才将数据放入缓存。 * 当需要淘汰数据时，LRU-K会淘汰第K次访问时间距当前时间最大的数据 * 流程 * 1.数据第一次被访问，加入到访问历史列表； * 2.如果数据在访问历史列表里后没有达到K次访问，则按照一定规则 LRU淘汰； * 3.当访问历史队列中的数据访问次数达到K次后，将数据索引从历史队列删除，将数据移到缓存队列中，并缓存此数据，缓存队列重新按照时间排序； * 4.缓存数据队列中被再次访问后，重新排序； * 5.需要淘汰数据时，淘汰缓存队列中排在末尾的数据，即：淘汰“倒数第K次访问离现在最久”的数据。 * 优点 * LRU-K降低了“缓存污染”带来的问题，命中率比LRU要高。 * 缺点 * LRU-K队列是一个优先级队列，算法复杂度和代价比较高。 * 由于LRU-K还需要维护历史队列，所以消耗的内存会更多。 */ class Lru_K { public static $historyList = []; // 访问历史队列 public static $lruList = []; // 顺序存储单链表结构 public static $maxLen = 5; // 链表允许最大长度 public static $nowLen = 0; // 链表当前长度 /** * LRU_K constructor. * 由于 PHP 不是常驻进程程序，所以链表初始化可以通过 Mysql/Redis 实现 */ public function __construct() { self::$lruList = []; self::$historyList = []; self::$nowLen = count(self::$lruList); } /** * 获取 key => value * @param $key * @return null */ public function get($key) { $value = null; // 查找 lru 缓存 for ($i = 0; $i < self::$nowLen; $i++) { // 如果存在缓存，则直接返回，并将数据重新插入链表头部 if (isset(self::$lruList[$i][$key])) { $value = self::$lruList[$i][$key]; unset(self::$lruList[$i]); array_unshift(self::$lruList, [$key => $value]); break; } } // 如果没有找到 lru 缓存, 则进入历史队列进行计数，当次数大于等于5时候，进入缓存队列 if (!isset($value)) { self::$historyList[$key]++; $value = $this->getData($key); // 进入缓存队列 if (self::$historyList[$key] >= 5) { array_unshift(self::$lruList, [$key => $value]); // 根据实际项目情况获取数据 self::$nowLen++; if (self::$nowLen > self::$maxLen) { self::$nowLen--; array_pop(self::$lruList); } unset(self::$historyList[$key]); // 历史队列推出 } } return $value; } /** * 输出 Lru 队列 */ public function echoLruList() { var_dump(self::$lruList); var_dump(self::$historyList); } /** * 根据真实环境获取数据 * @param $key * @return string */ public function getData($key) { return 'data'; } }
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