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https://github.com/hlccd/goSTL.git
synced 2025-01-18 22:09:33 +08:00
新增了LRU链和一致性hash的实现
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2aec515340
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0dc9a14751
149
goSTL/data_structure/consistentHash/consistentHash.go
Normal file
149
goSTL/data_structure/consistentHash/consistentHash.go
Normal file
@ -0,0 +1,149 @@
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package consistentHash
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import (
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"fmt"
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"sync"
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)
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const (
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maxReplicas = 32
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)
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var primes = []byte{3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31,
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37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73,
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79, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127,
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131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179,
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||||||
|
121, 191, 193, 197, 199, 211, 223, 227, 229, 233,
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239, 241, 251,
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}
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type ConsistentHash struct {
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minReplicas int
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keys []uint32 //存储的结点和虚拟结点的集合
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hashMap map[uint32]interface{} //hash与结点之间的映射
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nodeMap map[interface{}][]uint32 //结点所对应的虚拟节点的hash值
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mutex sync.Mutex
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}
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func hash(id int, v interface{}) (h uint32) {
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prime := primes[(id*id+len(primes))%len(primes)]
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h = uint32(0)
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s := fmt.Sprintf("%d-%v-%d", id*int(prime), v, prime)
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bs := []byte(s)
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for i := range bs {
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h += uint32(bs[i] * prime)
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}
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return h
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}
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func New(minReplicas int) *ConsistentHash {
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if minReplicas > maxReplicas {
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minReplicas = maxReplicas
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}
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if minReplicas < 0 {
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minReplicas = 1
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}
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ch := &ConsistentHash{
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minReplicas: minReplicas,
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keys: make([]uint32, 0, 0),
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hashMap: make(map[uint32]interface{}),
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nodeMap: make(map[interface{}][]uint32),
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mutex: sync.Mutex{},
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}
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return ch
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}
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func (ch *ConsistentHash) Insert(keys ...interface{}) (nums []int) {
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nums = make([]int, 0, len(keys))
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ch.mutex.Lock()
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for _, key := range keys {
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num := 0
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_, exist := ch.nodeMap[key]
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if !exist {
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for i := 0; i < maxReplicas || num < ch.minReplicas; i++ {
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h := uint32(hash(i, key))
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_, ok := ch.hashMap[h]
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if !ok {
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num++
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ch.keys = append(ch.keys, h)
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ch.hashMap[h] = key
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ch.nodeMap[key] = append(ch.nodeMap[key], h)
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}
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}
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}
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nums = append(nums, num)
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}
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//对keys进行排序,以方便后续查找
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ch.sort(0, len(ch.keys)-1)
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ch.mutex.Unlock()
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return nums
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}
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func (ch *ConsistentHash) sort(L, R int) {
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if L >= R {
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return
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}
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l, r, m := L-1, R+1, ch.keys[(L+R)/2]
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for l < r {
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l++
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for ch.keys[l] < m {
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l++
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}
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r--
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for ch.keys[r] > m {
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r--
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}
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if l < r {
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tmp := ch.keys[l]
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ch.keys[l] = ch.keys[r]
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ch.keys[r] = tmp
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}
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}
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ch.sort(L, l-1)
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ch.sort(r+1, R)
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}
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func (ch *ConsistentHash) Get(key interface{}) (ans interface{}) {
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if len(ch.keys) == 0 {
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return nil
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}
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ch.mutex.Lock()
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h := hash(0, key)
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idx := ch.search(h)
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ans = ch.hashMap[ch.keys[idx]]
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ch.mutex.Unlock()
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return ans
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}
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func (ch *ConsistentHash) search(h uint32) (idx uint32) {
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l, m, r := uint32(0), uint32(len(ch.keys)/2), uint32(len(ch.keys))
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for l < r {
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m = (l + r) / 2
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if ch.keys[m] >= h {
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r = m
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} else {
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l = m + 1
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}
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}
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return l % uint32(len(ch.keys))
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}
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func (ch *ConsistentHash) Erase(key interface{}) {
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ch.mutex.Lock()
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hs, ok := ch.nodeMap[key]
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if ok {
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delete(ch.nodeMap, key)
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for i := range hs {
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delete(ch.hashMap, hs[i])
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}
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arr := make([]uint32, 0, len(ch.keys)-len(hs))
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for i := range ch.keys {
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h := ch.keys[i]
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flag := true
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for j := range hs {
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if hs[j] == h {
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flag = false
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}
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}
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if flag {
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arr = append(arr, h)
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}
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}
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ch.keys = arr
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}
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ch.mutex.Unlock()
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}
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91
goSTL/data_structure/lru/lru.go
Normal file
91
goSTL/data_structure/lru/lru.go
Normal file
@ -0,0 +1,91 @@
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package lru
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import (
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"container/list"
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"sync"
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)
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type LRU struct {
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maxBytes int64
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nowBytes int64
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ll *list.List
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cache map[string]*list.Element
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onRemove func(key string, value Value)
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mutex sync.Mutex //并发控制锁
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}
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type indexes struct {
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key string
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value Value
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}
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type Value interface {
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Len() int
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}
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func New(maxBytes int64, onRemove func(string, Value)) *LRU {
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return &LRU{
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maxBytes: maxBytes,
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nowBytes: 0,
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ll: list.New(),
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|
cache: make(map[string]*list.Element),
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onRemove: onRemove,
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}
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}
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func (l *LRU) Add(key string, value Value) {
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l.mutex.Lock()
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if ele, ok := l.cache[key]; ok {
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l.ll.MoveToFront(ele)
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kv := ele.Value.(*indexes)
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|
//此处是一个替换,即将cache中的value替换为新的value,同时根据实际存储量修改其当前存储的实际大小
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l.nowBytes += int64(value.Len()) - int64(kv.value.Len())
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kv.value = value
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} else {
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ele := l.ll.PushFront(&indexes{key, value})
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l.cache[key] = ele
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|
//此处是一个增加操作,即原本不存在,所以直接插入即可,同时在当前数值范围内增加对应的占用空间
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l.nowBytes += int64(len(key)) + int64(value.Len())
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}
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//添加完成后根据删除掉尾部一部分数据以保证实际使用空间小于设定的空间上限
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for l.maxBytes != 0 && l.maxBytes < l.nowBytes {
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ele := l.ll.Back()
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|
if ele != nil {
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l.ll.Remove(ele)
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kv := ele.Value.(*indexes)
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|
//删除最末尾的同时将其占用空间减去
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|
delete(l.cache, kv.key)
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||||||
|
l.nowBytes -= int64(len(kv.key)) + int64(kv.value.Len())
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||||||
|
if l.onRemove != nil {
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||||||
|
//删除后的回调函数,可用于持久化该部分数据
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||||||
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l.onRemove(kv.key, kv.value)
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}
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}
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}
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l.mutex.Unlock()
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}
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func (l *LRU) RemoveOldest() {
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l.mutex.Lock()
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|
ele := l.ll.Back()
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||||||
|
if ele != nil {
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||||||
|
l.ll.Remove(ele)
|
||||||
|
kv := ele.Value.(*indexes)
|
||||||
|
//删除最末尾的同时将其占用空间减去
|
||||||
|
delete(l.cache, kv.key)
|
||||||
|
l.nowBytes -= int64(len(kv.key)) + int64(kv.value.Len())
|
||||||
|
if l.onRemove != nil {
|
||||||
|
//删除后的回调函数,可用于持久化该部分数据
|
||||||
|
l.onRemove(kv.key, kv.value)
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
l.mutex.Unlock()
|
||||||
|
}
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||||||
|
func (l *LRU) Get(key string) (value Value, ok bool) {
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l.mutex.Lock()
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||||||
|
if ele, ok := l.cache[key]; ok {
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|
l.ll.MoveToFront(ele)
|
||||||
|
kv := ele.Value.(*indexes)
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l.mutex.Unlock()
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return kv.value, true
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}
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|
l.mutex.Unlock()
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|
return nil, false
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}
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