simple java code for LRU page replacement

LRU (Least Recently Used) 页面替换算法是一种常用的缓存淘汰策略，用于管理内存中的数据页面。在Java中实现LRU并不直接内置在语言标准库中，但可以通过自定义数据结构或使用现成的第三方库来模拟。以下是一个简单的Java代码示例，使用HashMap和双向链表来构建一个基本的LRU缓存：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

// 定义一个Page类表示内存页
class Page {
    int id;
    boolean isFreed; // 标记是否已被释放

    public Page(int id) {
        this.id = id;
        this.isFreed = false;
    }
}

// LRUCache类，使用HashMap存储键值对，双端队列维护访问顺序
class LRUCache<K, V> {
    private final int capacity;
    private Map<K, Node<K, V>> cache;
    private Deque<Node<K, V>> deque;

    // 使用泛型Node类
    static class Node<K, V> {
        K key;
        V value;
        Page page;
        Node<K, V> prev;
        Node<K, V> next;

        public Node(K key, V value, Page page) {
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.page = page;
        }
    }

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        cache = new HashMap<>();
        deque = new LinkedList<>();
    }

    public V get(K key) {
        if (!cache.containsKey(key)) return null;
        Node<K, V> node = cache.get(key);
        moveToFront(node);
        return node.value;
    }

    public void put(K key, V value) {
        if (cache.size() >= capacity) {
            removeOldest();
        }
        Node<K, V> newNode = new Node<>(key, value, new Page());
        cache.put(key, newNode);
        addToFront(newNode);
    }

    private void moveToFront(Node<K, V> node) {
        if (deque.remove(node)) {
            deque.addFirst(node);
        }
    }

    private void removeOldest() {
        Node<K, V> oldestNode = deque.getLast();
        cache.remove(oldestNode.key);
        oldestNode.page.isFreed = true;
    }

    private void addToFront(Node<K, V> newNode) {
        newNode.prev = null;
        newNode.next = deque.getFirst();
        if (newNode.next != null) newNode.next.prev = newNode;
        deque.addFirst(newNode);
    }
}

这个简单的LRU实现适用于小规模的数据和内存限制。如果你处理大规模数据或者需要高性能的实现，可能需要考虑使用专门设计的LRU数据结构库，如Guava Cache等。