Golang 实现LRU算法

缓存文件置换机制是计算机处理缓存存储器的一种机制。

计算机存储器空间的大小固定，无法容纳服务器上所有的文件，所以当有新的文件要被置换入缓存时，必须根据一定的原则来取代掉适当的文件。此原则即所谓缓存文件置换机制。

缓存文件置换方法有：

• 先进先出算法（FIFO）：最先进入的内容作为替换对象
• 最近最少使用算法（LFU）：最近最少使用的内容作为替换对象
• 最久未使用算法（LRU）：最久没有访问的内容作为替换对象
• 非最近使用算法（NMRU）：在最近没有使用的内容中随机选择一个作为替换对象

type Lru struct {
    max   int
    l     *list.List
    Call  func(key interface{}, value interface{})
    cache map[interface{}]*list.Element
    mu    *sync.Mutex
}

type Node struct {
    Key interface{}
    Val interface{}
}

func NewLru(len int) *Lru {
    return &Lru{
        max:   len,
        l:     list.New(),
        cache: make(map[interface{}]*list.Element),
        mu:    new(sync.Mutex),
    }
}

func (l *Lru) Add(key interface{}, val interface{}) error {
    if l.l == nil {
        return errors.New("not init NewLru")
    }
    l.mu.Lock()
    defer l.mu.Unlock()
    if e, ok := l.cache[key]; ok { //以及存在
        e.Value.(*Node).Val = val
        l.l.MoveToFront(e)
        return nil
    }
    ele := l.l.PushFront(&Node{
        Key: key,
        Val: val,
    })
    l.cache[key] = ele
    if l.max != 0 && l.l.Len() > l.max {
        if e := l.l.Back(); e != nil {
            l.l.Remove(e)
            node := e.Value.(*Node)
            delete(l.cache, node.Key)
            if l.Call != nil {
                l.Call(node.Key, node.Val)
            }
        }
    }
    return nil
}

func (l *Lru) Get(key interface{}) (val interface{}, ok bool) {
    if l.cache == nil {
        return
    }
    l.mu.Lock()
    defer l.mu.Unlock()
    if ele, ok := l.cache[key]; ok {
        l.l.MoveToFront(ele)
        return ele.Value.(*Node).Val, true
    }
    return
}

func (l *Lru) GetAll() []*Node {
    l.mu.Lock()
    defer l.mu.Unlock()
    var data []*Node
    for _, v := range l.cache {
        data = append(data, v.Value.(*Node))
    }
    return data
}

func (l *Lru) Del(key interface{}) {
    if l.cache == nil {
        return
    }
    l.mu.Lock()
    defer l.mu.Unlock()
    if ele, ok := l.cache[key]; ok {
        delete(l.cache, ele)
        if e := l.l.Back(); e != nil {
            l.l.Remove(e)
            delete(l.cache, key)
            if l.Call != nil {
                node := e.Value.(*Node)
                l.Call(node.Key, node.Val)
            }
        }
    }

}