使用LinkedHashMap实现LRU算法

LRU算法，最近最少使用原则，如果要实现该算法，可以借助LinkedHashMap数据结构，LinkedHashMap继承HashMap，底层使用哈希表和双向链表来保存所有元素，使用LinkedHashMap可以确保元素按照顺序进行存储。

默认情况下，LinkedHashMap是按照元素的添加顺序存储，也可以启用按照访问顺序存储，即最近读取的数据放在最前面，最早读取的数据放在最后面，然后它还有一个判断是否删除最老数据的方法，默认是返回false，即不删除数据。

下面就基于这两种存储方式，简单展示一下如何实现LRU算法：

一、基于按添加顺序存储的方式实现LRU：

public class LRUTest
{int capacity;LinkedHashMap<Integer, Integer> cache;LRUTest(int capacity){cache = new LinkedHashMap<>();this.capacity = capacity;}//访问元素public int get(int key){if(!cache.containsKey(key)){return -1;}//存在，先从链表头部删除删除，在插入到链表尾部int val = cache.get(key);cache.remove(key);cache.put(key, val);return val;}//添加元素public void put(int key, int val){if(cache.containsKey(key)){cache.remove(key);}//如果链表已经满了，则删除头部节点if(cache.size() == capacity){Set<Integer> keySet = cache.keySet();Iterator<Integer> iterator = keySet.iterator();cache.remove(iterator.next());}cache.put(key, val);}
}

二、基于按访问顺序存储的方式实现LRU：

该方式的核心就是继承LinkedHashMap，并设置LinkedHashMap的accessOrder参数为true，然后重写LinkedHashMap的removeEldestEntry()方法。

public class LRUTest extends LinkedHashMap<String, String>
{private int capacity;/*** 当LinkedHashMap的accessOrder参数为true时，即会按照访问顺序排序，最近访问的放在最前，最早访问的放在后面*/public LRUTest(int capacity) {super(16, 0.75f, true);this.capacity = capacity;}/*** LinkedHashMap自带的判断是否删除最老的元素方法，默认返回false，即不删除老数据*/@Overrideprotected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<String, String> eldest){return size() > capacity;}
}

测试方法：

    public static void main(String[] args){Map<String, String> linkedHashMap = new LRUTest(6);linkedHashMap.put("1", "1");linkedHashMap.put("2", "2");linkedHashMap.put("3", "3");linkedHashMap.put("4", "4");linkedHashMap.put("5", "5");linkedHashMap.put("6", "6");linkedHashMap.put("7", "7");linkedHashMap.put("8", "8");linkedHashMap.put("9", "9");System.out.println("size="+linkedHashMap.size());System.out.println(linkedHashMap.get("8"));linkedHashMap.forEach((k,v) ->{System.out.print(k + ":"+ v +"  ");});System.out.println();System.out.println("size="+linkedHashMap.size());}

输出结果：

size=6
8
4:4  5:5  6:6  7:7  9:9  8:8
size=6

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