缓存淘汰算法是计算机科学中用于管理缓存中数据的一种策略,目的是在缓存空间有限的情况下,决定哪些数据应该被保留,哪些应该被替换。

几种常见的缓存淘汰算法:

  1. 先进先出(FIFO, First In First Out)
    • FIFO算法是最简单的缓存淘汰策略,它按照数据进入缓存的顺序淘汰数据,最先进入缓存的数据会在缓存满时被首先淘汰。
  2. 最近最少使用(LRU, Least Recently Used)
    • LRU算法淘汰最近最少被访问的数据项。它通常通过一个链表来实现,最近访问的数据会被移动到链表的头部,而最老的数据位于链表的尾部,当缓存满时,尾部的数据会被替换。
  3. 最近最少使用(LFU, Least Frequently Used)
    • 这种算法淘汰那些在最近一段时间内被访问次数最少的数据。LFU算法会跟踪每个数据项的访问频率,并在需要淘汰数据时选择频率最低的项。
  4. 自适应替换缓存(ARC, Adaptive Replacement Cache)
    • ARC算法结合了LRU和LFU的特点,它维护两个列表:一个用于最近访问的数据(类似于LRU),另一个用于频繁访问的数据(类似于LFU)。ARC算法会根据访问模式动态调整这两个列表的大小,以适应不同的访问模式。
  5. 二叉树+链表(2Q)
    • 2Q算法是一种基于LRU的改进算法,它使用两个链表来维护缓存中的元素。第一个链表(Q1)包含最近访问的数据,第二个链表(Q2)包含可能再次被访问的数据。当缓存满时,2Q算法会从Q2中淘汰最老的数据。