用 Go 实现一个 LRU cache

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![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjigld2hvj30rs0rsmy9.jpg) # 前言 早在几年前写过关于 `LRU cache` 的文章: [https://crossoverjie.top/2018/04/07/algorithm/LRU-cache/](https://crossoverjie.top/2018/04/07/algorithm/LRU-cache/) 当时是用 Java 实现的,最近我在完善 [ptg](https://github.com/crossoverJie/ptg) 时正好需要一个最近最少使用的数据结构来存储历史记录。 > ptg: Performance testing tool (Go), 用 Go 实现的 gRPC 客户端调试工具。 Go 官方库中并没有相关的实现,考虑到程序的简洁就不打算依赖第三方库,自己写一个;本身复杂度也不高,没有几行代码。 配合这个数据结构,我便在 [ptg](https://github.com/crossoverJie/ptg) 中实现了请求历史记录的功能: > 将每次的请求记录存储到 lru cache 中,最近使用到的历史记录排在靠前,同时也能提供相关的搜索功能;具体可见下图。 ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjmfnemtdg30go0dpn6d.gif) # 实现 ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjj4bey8pj30bh06rglp.jpg) 实现原理没什么好说的,和 `Java` 的一样: - 一个双向链表存储数据的顺序 - 一个 `map` 存储最终的数据 - 当数据达到上限时移除链表尾部数据 - 将使用到的 `Node` 移动到链表的头结点 虽然 Go 比较简洁,但好消息是基本的双向链表结构还是具备的。 ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjk38rqvij311q0ki40l.jpg) 所以基于此便定义了一个 `LruCache`: ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjk56jwldj30ua0j8q4m.jpg) 根据之前的分析: - `size` 存储缓存大小。 - 链表存储数据顺序。 - `map` 存储数据。 - `lock` 用于控制并发安全。 ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxk7hvjfbrj30gs0da75g.jpg) 接下来重点是两个函数:写入、查询。 写入时判断是否达到容量上限,达到后删除尾部数据;否则就想数据写入头部。 而获取数据时,这会将查询到的结点移动到头结点。 这些结点操作都由 List 封装好了的。 ![](https://tva1.sinaimg.cn/large/008i3skNly1gxjkyun5nhj30n00gqgne.jpg) 所以使用起来也比较方便。 最终就是通过这个 `LruCache` 实现了上图的效果,想要了解更多细节的可以参考源码: [https://github.com/crossoverJie/ptg/blob/main/gui/lru.go](https://github.com/crossoverJie/ptg/blob/main/gui/lru.go)

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1 回复  |  直到 2021-12-21 16:13:16
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