————— 两个月前 —————
用户信息当然是存在数据库里。但是由于我们对用户系统的性能要求比较高,显然不能每一次请求都去查询数据库。
所以,小灰在内存中创建了一个哈希表作为缓存,每次查找一个用户的时候先在哈希表中查询,以此提高访问性能。
很快,用户系统上线了,小灰美美地休息了几天。
一个多月之后......
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什么是哈希链表呢?
我们都知道,哈希表是由若干个Key-Value所组成。在“逻辑”上,这些Key-Value是无所谓排列顺序的,谁先谁后都一样。
在哈希链表当中,这些Key-Value不再是彼此无关的存在,而是被一个链条串了起来。每一个Key-Value都具有它的前驱Key-Value、后继Key-Value,就像双向链表中的节点一样。
这样一来,原本无序的哈希表拥有了固定的排列顺序。
让我们以用户信息的需求为例,来演示一下LRU算法的基本思路:
1.假设我们使用哈希链表来缓存用户信息,目前缓存了4个用户,这4个用户是按照时间顺序依次从链表右端插入的。
2.此时,业务方访问用户5,由于哈希链表中没有用户5的数据,我们从数据库中读取出来,插入到缓存当中。这时候,链表中最右端是最新访问到的用户5,最左端是最近最少访问的用户1。
3.接下来,业务方访问用户2,哈希链表中存在用户2的数据,我们怎么做呢?我们把用户2从它的前驱节点和后继节点之间移除,重新插入到链表最右端。这时候,链表中最右端变成了最新访问到的用户2,最左端仍然是最近最少访问的用户1。
4.接下来,业务方请求修改用户4的信息。同样道理,我们把用户4从原来的位置移动到链表最右侧,并把用户信息的值更新。这时候,链表中最右端是最新访问到的用户4,最左端仍然是最近最少访问的用户1。
5.后来业务方换口味了,访问用户6,用户6在缓存里没有,需要插入到哈希链表。假设这时候缓存容量已经达到上限,必须先删除最近最少访问的数据,那么位于哈希链表最左端的用户1就会被删除掉,然后再把用户6插入到最右端。
以上,就是LRU算法的基本思路。
需要注意的是,这段不是线程安全的,要想做到线程安全,需要加上synchronized修饰符。
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小灰把两年多以来积累的漫画作品进行了筛选和优化,并加上了一些更为基础和系统的入门章节,最终完成了本书的六大篇章:
第一章 算法概述
介绍了算法和数据结构的相关概念,告诉大家算法是什么,数据结构又是什么,它们有哪些用途,如何分析时间复杂度,如何分析空间复杂度。
第二章 数据结构基础
介绍了最基本的数据结构,包括数组、链表、栈、队列、哈希表的概念和读写操作。
第三章 树
介绍了树和二叉树的概念、二叉树的各种遍历方式、二叉堆和优先队列的应用。
第四章 排序 算法
介绍了几种典型的排序算法,包括冒泡排序、快速排序、堆排序、计数排序、桶排序。
第五章 面试中的算法
介绍了10余道职场上流行的算法面试题及详细的解题思路。例如怎样判断链表有环、怎样计算大整数相加等。
第六章 算法的实际应用
介绍了算法在职场上的一些应用,例如使用LRU算法来淘汰冷数据,使用Bitmap算法来统计用户特征等。
本书是全彩印制,书中的每一章、每一节、每一句话、每一幅图、每一行代码,都经过了小灰和编辑们的精心打磨,力求用最为直白的方式把知识讲明白、讲透彻。
早期的漫画中存在一些叙述错误和表达不清晰的地方,小灰在本书中做了修正和补充;同时书中增加了许多全新的篇章,使得本书的内容更加系统和全面。
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