用 Go 实现一个 LRU cache
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/
当时是用 Java 实现的,最近我在完善 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 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。
实现
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。
所以基于此便定义了一个 LruCache
:
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。
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。
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
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