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緩存的淘汰策略有幾種方式?都怎么用

來源:千鋒教育
發布人:syq
時間: 2022-08-17 11:40:00 1660707600

  緩存的淘汰策略有幾種方式?緩存就是把一些需要讀取的數據放在磁盤或者內存中,因為是追求速度,所以一般都放在內存中。在某些場景下,讀取速度無法解決,所以必須使用緩存,而緩存的容量有限。如果緩存已滿,系統將如何消除一些數據?

緩存的淘汰策略有幾種方式

  使用緩存后,緩存的容量是有限的。緩存滿后,需要剔除一些數據。比如Map數據結構就是一個idea。我們自己的計算機存儲文件或存儲對象,如 JVM。內存不是無限的。因此,在實現緩存時,必須設計一套緩存淘汰策略,并按照一定的機制回收緩存所占用的內存,以保證緩存數據不會無限增長,直到內存爆裂。

  緩存淘汰策略如下:

  一、 LRU 最近最少使用

  LRU(最近最少使用)是最經典的內存消除策略。它的設計原則是“如果一個數據最近一段時間沒有被訪問過,那么以后就不太可能被訪問”。即按照數據的最新訪問時間進行數據剔除。缺點是批量查詢冷數據可能會誤刪大量熱數據。

  二、近似 LRU 算法

  與LRU算法類似,只是每次隨機選取一批數據進行LRU剔除,而不是全LRU運算,而是犧牲部分準確率來提高算法執行效率。 Redis 3.0 之后進行了優化,并維護了一個候選池,將隨機選擇的數據放入候選池中進行 LRU 操作。當候選池已滿時,新的隨機數據將替換池中最近訪問的數據。

  三、TTL 超時

  TTL(Time To Live)是指用戶為緩存設置的過期時間。當當前時間到達過期時間時,緩存將被刪除;如果緩存空間已滿,則最接近過期時間的數據將被優先淘汰。

  四、LFU 是最近使用頻率最低的

  LFU(Least Frequently Used)策略記錄每個緩存數據最近的訪問次數(頻率),優先清除使用較少的數據。該算法的明顯缺點是新寫入的數據由于訪問次數少,往往在緩存后就被刪除。

  五、先進先出

  FIFO(先進先出)策略將按照數據寫入緩存的順序對數據進行排隊。當緩存空間不足時,先進入緩存的數據會先被刪除。在不考慮數據熱度的情況下,可以消除大量熱數據,是一種比較死板的策略,但相對容易實現。

  六、隨機隨機淘汰策略

  一般不推薦隨機淘汰策略。

  緩存有很多優點。緩存可以盡可能快地優化服務的響應速度。使用緩存可以高效地提高應用程序性能。通過緩存加快讀寫速度,在內存中的讀寫速度比硬盤快,減少數據庫服務器的負載:比如業務端請求的數據大部分由Redis服務器處理,大大減輕了MySQL服務器的壓力。

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