Lru 和lfu的区别
时间: 2024-11-10 16:12:35 浏览: 51
LRU (Least Recently Used) 和 LFU (Least Frequently Used) 都是常见的缓存淘汰策略,它们的主要区别在于根据哪些指标来判断缓存数据的价值:
1. **LRU**: 这种策略关注的是数据的“最近使用”情况。当缓存已满,最近最少使用的数据会被淘汰,即如果某个数据最近一次被访问时间比其他所有数据都久远,那么它将首先被淘汰。 LRU 是一种基于时间的策略,对热点数据响应较快。
2. **LFU**: LRU 另一方面更注重数据的“使用频率”。它倾向于淘汰那些使用次数最少的数据,而不是最近未被访问的数据。这意味着即使一个数据很久没被访问了,但如果它是频繁访问的,仍然可能不会被替换掉,直到它的访问频率下降到某个阈值。
**区别总结**:
- LRU 更偏重于“时间”,适合于读操作密集型应用,因为它能快速响应最近请求。
- LFU 更偏重于“频率”,适合于访问模式变化较大的场景,它可以长期保留那些虽然长时间未被访问但仍有潜在需求的数据。
**相关问题--:**
1. LRU 和 LFU 在缓存命中率上如何比较?
2. 在哪种情况下,选择 LRU 更合适,而在哪种情况下选择 LFU 更合适?
3. 如何在实际项目中权衡 LRU 和 LFU 的使用?
相关问题
LRU和LFU
### LRU 和 LFU 缓存置换算法的区别
#### 定义与工作原理
LRU (Least Recently Used) 是一种基于最近使用的频率来淘汰缓存项的策略。当缓存达到其容量上限时,会移除最长时间未被访问的数据项[^2]。
LFU (Least Frequently Used) 则关注的是数据项被访问的频次。即使某个条目很久之前就被加载到缓存中,只要它经常被请求,则不会轻易被淘汰;相反,那些很少被访问的项目会被优先考虑清除出去[^1]。
#### 实现机制
对于 **LRU** 来说,通常可以利用双向链表加上哈希映射的方式实现高效的查找、插入以及删除操作:
```python
class LRUCache:
def __init__(self, capacity: int):
self.cache = {}
self.capacity = capacity
self.order = []
def get(self, key: str) -> any:
if key not in self.cache:
return None
value = self.cache[key]
# Move the accessed item to the end of order list.
self.order.remove(key)
self.order.append(key)
return value
def put(self, key: str, value: any) -> None:
if len(self.cache) >= self.capacity and key not in self.cache:
oldest_key = next(iter(self.cache))
del self.cache[oldest_key]
elif key in self.cache:
self.get(key) # Update its position.
self.cache[key] = value
self.order.append(key)
```
而针对 **LFU**, 需要额外维护一个计数器或者字典用于跟踪各个键值对被访问次数,并且还需要能够快速找到具有最低频率的对象以便于替换:
```python
from collections import defaultdict, OrderedDict
class Node:
def __init__(self, key=None, val=0, freq=0):
self.key = key
self.val = val
self.freq = freq
class LFUCache:
def __init__(self, capacity: int):
self.cap = capacity
self.size = 0
self.min_freq = 0
self.k_f = {} # Key-to-Freq mapping
self.f_k_v = defaultdict(OrderedDict)
def _increase_frequency(self, node: 'Node'):
f_kv = self.f_k_v[node.freq]
k = node.key
v = node.val
del f_kv[k]
new_node = Node(k, v, node.freq + 1)
self.f_k_v[new_node.freq][k] = new_node
self.k_f[k].freq += 1
if not f_kv and self.min_freq == node.freq:
self.min_freq += 1
def get(self, key: int) -> int:
if key not in self.k_f or self.cap <= 0:
return -1
node = self.k_f[key]
self._increase_frequency(node)
return node.val
def put(self, key: int, value: int) -> None:
if self.cap <= 0:
return
if key in self.k_f:
old_node = self.k_f[key]
old_node.val = value
self._increase_frequency(old_node)
else:
if self.size >= self.cap:
evict_node = self.f_k_v[self.min_freq].popitem(last=False)[1]
del self.k_f[evict_node.key]
self.size -= 1
new_node = Node(key=key, val=value, freq=1)
self.f_k_v[1][key] = new_node
self.k_f[key] = new_node
self.size += 1
self.min_freq = 1
```
这两种方法各有优劣,在实际应用中可根据具体需求选择合适的方案[^3]。
redis中lru和lfu的区别
Lru(Least Recently Used)和Lfu(Least Frequently Used)都是缓存淘汰算法,但它们的淘汰规则不同。Lru算法淘汰最近最少使用的缓存数据,而Lfu算法淘汰使用频率最少的缓存数据。
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