简述LruCache & DiskLruCache原理？

八股文_Android Ul 0 38

参考回答

LruCache 和 DiskLruCache 是 Android 中常用的缓存机制，用于提高应用程序的性能和响应速度。它们的原理分别基于内存和磁盘缓存，通过缓存策略来减少重复的计算和数据读取。

LruCache（Least Recently Used Cache）：基于内存的缓存实现，采用最少使用原则来管理缓存的条目。它会将最近最少使用的条目移除，以腾出内存空间给新的缓存。
DiskLruCache：基于磁盘的缓存实现，它使用 LRU 算法来管理磁盘缓存，适用于较大数据量的缓存，减少内存压力。它通常用于存储较大的数据，如图片文件、下载的文件等。

详细讲解与拓展

1. LruCache 原理：

LRU 缓存算法：LruCache 使用了 LRU（Least Recently Used） 算法，意思是最近最少使用的条目会被淘汰。当缓存的容量达到最大限制时，LruCache 会将最少使用的条目移除，腾出空间给新的数据。
核心数据结构：
- LruCache 使用了一个 双向链表 和 哈希表 的结合来高效地管理缓存。哈希表存储键值对（缓存的数据），双向链表用于维护访问顺序，头部是最近使用的条目，尾部是最少使用的条目。
工作原理：
- 当一个缓存条目被访问时，它会被移动到链表的头部（表示最近使用）。
- 当缓存达到容量限制时，LruCache 会从链表的尾部移除最少使用的条目。
应用场景：
- 适用于需要快速访问的缓存数据，如小型的图片缓存、界面组件的数据缓存等。
- 由于 LruCache 使用内存存储，因此访问速度非常快。
优点：
- 高效的内存缓存管理。
- 自动管理缓存条目的淘汰，减少了开发者的负担。

示例代码：

LruCache<String, Bitmap> cache = new LruCache<>(1024 * 1024 * 4); // 4MB 内存缓存
cache.put("image1", bitmap);
Bitmap cachedBitmap = cache.get("image1");

2. DiskLruCache 原理：

LRU 算法在磁盘上的实现：DiskLruCache 使用 LRU 算法 在磁盘上管理缓存数据。与内存缓存不同，DiskLruCache 主要用于存储较大的数据，如图片、文件等，它通过文件系统来管理磁盘上的缓存。
核心数据结构：
- DiskLruCache 使用了 文件系统 来存储数据，数据以文件形式存储在磁盘上。每个缓存条目会被存储为一个文件，文件的键（key）对应缓存条目的标识。
- 它也通过 LRU 算法来淘汰不常使用的缓存文件。当磁盘空间不足时，最久未使用的缓存文件会被删除。
工作原理：
- 当数据被缓存时，DiskLruCache 会根据缓存的键生成一个文件名，并将数据存储到磁盘中。
- DiskLruCache 会在磁盘上保持一个缓存目录，并在内部维护一个 LRU 队列来管理文件缓存。
- 它会自动删除不再需要的缓存文件，以释放空间给新的数据。
应用场景：
- 适用于存储较大的数据，如下载的文件、图片、音频等。由于磁盘空间相对较大，DiskLruCache 可以缓存更多的数据，避免频繁的网络请求或磁盘读取。
优点：
- 适合存储大数据，解决了内存缓存的空间限制。
- 与内存缓存相比，磁盘缓存的读写速度较慢，但在数据量大时非常有效。

示例代码：

DiskLruCache cache = DiskLruCache.open(new File(context.getCacheDir(), "diskCache"), 1, 1, 10 * 1024 * 1024); // 10MB 磁盘缓存
DiskLruCache.Editor editor = cache.edit("imageKey");
OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);
// Write data to outputStream
editor.commit();

3. LruCache 与 DiskLruCache 的区别：

特性	LruCache	DiskLruCache
存储介质	内存	磁盘
容量限制	受限于内存大小	受限于磁盘空间
访问速度	极快，适用于频繁读取的小数据	较慢，适用于较大的缓存数据
缓存清除机制	基于 LRU 算法，移除最少使用的条目	基于 LRU 算法，移除最少使用的文件
适用场景	小型、高频访问的缓存数据（如图片）	大型缓存数据（如下载的文件、图片等）

总结：

LruCache 适合存储小型数据，使用内存进行缓存，能够快速读取数据，并且自动根据访问频率淘汰不常用的条目。
DiskLruCache 则适用于存储大数据量，尤其是当缓存的数据超过内存限制时，使用磁盘存储数据，具有较大的缓存空间，适用于长时间存储的数据缓存。两者结合使用可以在内存和磁盘之间实现高效的缓存管理。

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详细讲解与拓展

1. LruCache 原理：

2. DiskLruCache 原理：

3. LruCache 与 DiskLruCache 的区别：

总结：

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