Java实现LRU缓存：LinkedHashMap与自定义结构

"这篇内容主要讨论了LRU（Least Recently Used）算法的实现，特别是使用Java中的LinkedHashMap来实现LRU缓存。作者提到了两种实现方式，一种是直接继承LinkedHashMap，另一种是委托（delegation）方式。文章中着重介绍了如何通过修改LinkedHashMap的行为来实现LRU策略，即当缓存满时移除最近最少使用的项。" LRU（Least Recently Used）算法是一种常用的页面替换策略，用于缓存系统中决定何时应该淘汰旧数据。它的核心思想是：如果一个数据最近被访问过，那么它在未来的某段时间内更有可能再次被访问。因此，当缓存满时，LRU算法会选择最近最少使用的数据进行淘汰。 在Java中，`LinkedHashMap`类为实现LRU缓存提供了一个便利的起点。`LinkedHashMap`不仅是一个哈希表，还维护了一个双向链表，这使得它可以按照插入顺序或访问顺序来组织元素。通过设置构造函数中的`accessOrder`参数为`true`，可以开启访问顺序功能，使得每次访问元素时，该元素都会被移动到链表头部。 为了实现LRU缓存，我们需要覆盖`LinkedHashMap`的`removeEldestEntry`方法。这个方法会在添加新条目之前被调用，如果返回`true`，则最老的条目（即链表尾部的条目）会被移除。默认情况下，`removeEldestEntry`返回`false`，表示不移除任何条目。我们可以根据缓存大小限制来重写这个方法，例如： ```java protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) { return size() > MAX_CACHE_SIZE; } ``` 在这个例子中，`MAX_CACHE_SIZE`是预设的最大缓存容量。当缓存大小超过这个值时，`removeEldestEntry`会返回`true`，导致最老的条目被移除，从而保持缓存的大小不超过限制。 此外，还可以通过代理模式（delegation pattern）来实现LRU缓存，创建一个新的类包装`LinkedHashMap`，并在新类中实现`removeEldestEntry`方法。这种方式可以让缓存逻辑与基础数据结构分离，提高代码的可维护性和可扩展性。 使用`LinkedHashMap`实现LRU缓存的关键在于调整数据结构的行为以遵循LRU原则，即在达到预设容量限制时，优先移除最近最少使用的项。通过重写`removeEldestEntry`方法，我们可以轻松地控制缓存的淘汰策略，实现高效的缓存管理。