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简单介绍LRU缓存策略详解

发布时间：2025-09-21 00:56:22 阅读量： 5 来源： 互联网转载

LRU（Least Recently Used）是一种常用的缓存淘汰策略，用于在缓存空间满时选择最近最少使用的数据进行淘汰，以便为新的数据腾出空间。

LRU缓存策略的基本思想是，根据数据的访问时间来决定淘汰哪些数据。当有新的数据被访问时，如果缓存空间已满，则选择最久未被使用的数据进行淘汰。

下面是LRU缓存策略的详细解释：

数据结构：LRU缓存通常使用两个数据结构来实现：哈希表和双向链表。

哈希表用于快速查找缓存中是否存在某个数据项，以及在O(1)时间复杂度内获取或删除数据项。哈希表的键是缓存数据的键，值是指向双向链表节点的指针。
双向链表用于记录数据的访问顺序，最近访问的数据在链表的头部，最久未访问的数据在链表的尾部。双向链表的节点包含数据的键值对，以及指向前一个节点和后一个节点的指针。

缓存访问流程：

如果存在，将该数据项从链表中删除，并将其插入链表的头部，表示最近访问过。
如果不存在，需要将数据项添加到缓存中：
如果缓存已满，删除链表尾部的数据项，并在哈希表中删除对应的键。
创建新的数据节点，并将其插入链表的头部，并在哈希表中添加对应的键值对。
数据访问：当访问一个数据项时，首先在哈希表中查找该数据项是否存在。

淘汰策略：当缓存空间已满且需要插入新的数据项时，选择链表尾部的数据项进行淘汰，即最久未访问的数据。

因为最久未访问的数据项在链表的尾部，所以可以通过链表尾部的节点快速找到需要淘汰的数据项。
在哈希表中删除对应的键，然后将尾部节点的前一个节点指向尾部节点的后一个节点，完成节点的删除操作。

LRU缓存策略的实现可以通过编程语言提供的数据结构来完成，或者手动实现哈希表和双向链表。在实际应用中，LRU缓存策略被广泛应用于数据库、操作系统和分布式系统等场景，以提高数据的访问效率。

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