Java类库中LRU缓存的原理和实现
LRU（Least Recently Used）缓存是一种常用的缓存策略，它根据数据的访问时间来决定哪些数据最近被使用，以便在缓存空间不足时进行淘汰。Java类库中提供了用于实现LRU缓存的数据结构LinkedHashMap，这里我们将详细介绍LRU缓存的原理和如何在Java中实现。
1.原理
LRU缓存的原理是基于访问时间的先后顺序来决定哪些数据应该保留在缓存中。当一个数据被访问时，它将被移到缓存的队列的末尾。当缓存空间不足时，最旧的数据将会被淘汰，即位于队列头部的数据。
2.Java实现
在Java中，可以通过继承LinkedHashMap类来实现LRU缓存。LinkedHashMap是一个有序的HashMap，它通过访问顺序来保持键值对的有序性。以下是一个简单的LRU缓存实现示例：
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {
private final int capacity;
public LRUCache(int capacity) {
super(capacity, 0.75f, true); // 指定访问顺序
this.capacity = capacity;
}
@Override
protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K,V> eldest) {
return size() > capacity; // 当容量超出限制时，移除最老的数据
}
}
// 测试
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LRUCache<Integer, String> cache = new LRUCache<>(3);
cache.put(1, "A");
cache.put(2, "B");
cache.put(3, "C");
System.out.println(cache); // 输出：{1=A, 2=B, 3=C}
cache.get(1); // 对1进行查询，将其移至队列末尾
System.out.println(cache); // 输出：{2=B, 3=C, 1=A}
cache.put(4, "D"); // 插入新数据，缓存已满，最旧的数据2被移除
System.out.println(cache); // 输出：{3=C, 1=A, 4=D}
}
}
在上述示例中，LRUCache继承了LinkedHashMap并按照访问顺序来保持有序性。通过重写removeEldestEntry方法，我们可以指定当缓存大小超过容量时，移除最老的数据。
通过此实现，我们可以方便地在Java中使用LRU缓存策略来提升数据访问效率。
