LRU算法解析

在项目中用到了common-collections中LRUMap，最近有空看了一下源码，对LRU算法有了更具体的认识，LRU（Least recently used，最近最少使用）算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，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”。

LRUMap实现的核心思想是使用一个链表，将经常使用的放在链表的尾部，如果LRUMap的size已经到最大值时不会像传统的Map会进行自动容量扩充，而是从链表的头部覆盖数据，覆盖后以前头部的数据就相当于被淘汰。LRUMap

中使用了一个固定大小的数组来存放数据，数组中每个元素都是一个LinkEntry数据结构，除了key和value外还多了一个after和before，这样就形成了一个双向链表

protected static class LinkEntry extends HashEntry {
        protected AbstractLinkedMap.LinkEntry before;
        protected AbstractLinkedMap.LinkEntry after;

        protected LinkEntry(HashEntry next, int hashCode, Object key, Object value) {
            super(next, hashCode, key, value);
        }
    }

 get操作时如果找到对应的对象，会修改相关对象的after和before的引用将该对象移到链表的末尾，表示最近刚被访问过

public Object get(Object key) {
        LinkEntry entry = (LinkEntry)this.getEntry(key);
        if(entry == null) {
            return null;
        } else {
            this.moveToMRU(entry);
            return entry.getValue();
        }
    }

 其中moveToMRU方法就是移动对象到链表的末尾

put操作时会执行以下几步：

1. 如果链表中存在key，会替换对应的value并将该对象设置成链表的末尾
2. 如果size没有到最大值，会根据计算hashcode放入到在数组中，并将该对象设置成链表的末尾
3. 如果size达到最大值，会从链表的头部开始覆盖数据，并将该对象修改成链表的末尾

LRUMap是非线程安全的，如果需要线程安全可以使用Collections.synchronizeMap()获取一个线程安全的Map

或者使用goole提供的一个ConcurrentLinkedHashMap，一个基于ConcurrentHashMap实现的LRU算法，性能跟ConcurrentHashMap相差无几，源代码地址：https://github.com/ben-manes/concurrentlinkedhashmap

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