JavaScript手写LRU算法的示例代码

下面是详细讲解“JavaScript手写LRU算法的示例代码”的完整攻略。

什么是LRU算法？

先来简单介绍一下LRU算法。LRU即Least Recently Used，这是一种常用的缓存淘汰策略。思想就是，如果数据最近被访问过，那么在不久的将来它被访问的几率也更高，所以就可以把最近最少使用的数据淘汰掉。

思路

手写LRU算法的话，可以使用一个Map作为存储结构。Map的键存储key，值存储其实际值value，而Map本身的顺序就代表了使用时间的先后顺序。每次操作完成后，需要调整Map内元素的顺序，将最近用到的元素移到最前面，最少使用的元素移到最后面。

代码实现

下面是JavaScript手写LRU算法的示例代码：

class LRUCache {
  constructor(capacity) {
    this.capacity = capacity
    this.cacheMap = new Map()
  }

  get(key) {
    let value = this.cacheMap.get(key)
    if (value === undefined) {
      return -1
    }
    // 保存当前值
    this.cacheMap.delete(key)
    this.cacheMap.set(key, value)
    return value
  }

  set(key, value) {
    if (this.cacheMap.has(key)) {
      this.cacheMap.delete(key)
    }
    // 插入新值，先判断是否超出容量
    if (this.cacheMap.size === this.capacity) {
      // 删除最后一个元素
      this.cacheMap.delete(this.cacheMap.keys().next().value)
    }
    this.cacheMap.set(key, value)
  }
}

这段代码定义了一个LRUCache类，该类需要传入一个容量参数作为初始化参数。类中包含两个方法get和set，分别用于读取和写入缓存。

示例1

现在我们以一个具体的操作为例，来演示一下上述LRUCache类的使用方法。假设我们首先创建LRUCache对象，并设置容量为2：

const cache = new LRUCache(2);

接下来，我们通过set方法向缓存中插入两个值：

cache.set(1,1);
cache.set(2,2);

此时，cacheMap的结构为：

Map(2) { 1 => 1, 2 => 2 }

其中，最近使用的元素2在前面，最少使用的元素1在后面。

接着，我们从缓存中读取key为1的值：

cache.get(1);

这个操作完成后，CacheMap的结构变为：

Map(2) { 2 => 2, 1 => 1 }

可以看到，操作完成后，最近使用的元素1被移到了最前面，最少使用的元素2被移到了最后面。

最后，我们再插入一个值，此时，由于缓存容量只有2，因此最少使用的1会被删除掉，cacheMap变为：

Map(2) { 2 => 2, 3 => 3 }

示例2

为了更加形象地展示LRUCache类的使用方法，我们再来考虑一个实际问题。比如，我们需要读取一个网页模板文件，然后根据数据渲染该页面。由于模板文件的大小通常较大，因此我们考虑将该文件缓存起来，以减少每次渲染时的I/O消耗。

首先，我们来实例化一个LRUCache对象，并设置容量为5：

const cache = new LRUCache(5);

接下来，我们定义一个函数用于读取文件。我们假设该文件的路径为path，读取完成后会返回一个模板字符串template：

const fs = require("fs");
function getTemplate(path) {
  let template = cache.get(path);
  if (!template) {
    template = fs.readFileSync(path, 'utf-8');
    cache.set(path, template);
  }
  return template;
}

这个函数的作用就是尝试从缓存中读取模板，如果缓存中不存在，则从文件系统中读取模板，并存入缓存中。

这样，每次渲染页面时，我们只需要调用getTemplate函数即可：

const template = getTemplate("path/to/template.html");
console.log(render(template, {data: {...}}));

示例代码中的render函数该如何实现，这里不做详细说明。以上示例展示了如何利用LRUCache缓存文件，其中涉及到了基本的读写操作。在实际开发中，LRUCache可以用于缓存各种类型的数据，非常方便。