LruCache浅析
一. LruCache基本原理
LRU全称为Least Recently Used，即最近最少使用。
由于缓存容量是有限的，当有新的数据需要加入缓存，但缓存的空闲空间不足的时候，如何移除原有的部分数据从而释放空间用来放新的数据？
LRU算法就是当缓存空间满了的时候，将最近最少使用的数据从缓存空间中删除以增加可用的缓存空间来缓存新数据。
这个算法的内部有一个LinkedHashMap缓存列表，每当一个缓存数据被访问的时候，这个数据就会被提到列表尾部，每次都这样的话，列表的头部数据就是最近最不常使用的了，当缓存空间不足时(插入数据)，就会删除列表头部的缓存数据。
二.LruCache使用
int mCacheSize = 2 * 1024 * 1024;
//给LruCache分配2M内存
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(mCacheSize) {
//必须重写此方法，来测量Bitmap的大小
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
return value.getRowBytes() * value.getHeight();
}
};
三. LruCache部分源码解析
LruCache 利用 LinkedHashMap 的一个特性（accessOrder＝true 基于访问顺序）再加上对 LinkedHashMap 的数据操作上锁实现的缓存策略。
LruCache 的数据缓存是内存中的。
首先设置了内部 LinkedHashMap 构造参数 accessOrder=true， 实现了数据排序按照访问顺序。
LruCache类在调用get(K key) 方法时，都会调用LinkedHashMap.get(Object key) 。
如上述设置了 accessOrder=true 后，调用LinkedHashMap.get(Object key) 都会通过LinkedHashMap的afterNodeAccess()方法将数据移到队尾。
由于最新访问的数据在尾部，在 put 和 trimToSize 的方法执行下，如果发生数据移除，会优先移除掉头部数据。
1.构造方法
public LruCache(int maxSize) {
if (maxSize <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("maxSize <= 0");
}
this.maxSize = maxSize;
this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true);
}
LinkedHashMap参数介绍：
initialCapacity 用于初始化该 LinkedHashMap 的大小。
loadFactor（负载因子）这个LinkedHashMap的父类 HashMap 里的构造参数，涉及到扩容问题，比如 HashMap 的最大容量是100，那么这里设置0.75f的话，到75的时候就会扩容。
accessOrder,这个参数是排序模式，true表示在访问的时候进行排序( LruCache 核心工作原理就在此)，false表示在插入的时才排序。
2.添加数据 LruCache.put(K key, V value)
public final V put(K key, V value) {
if (key == null || value == null) {
throw new NullPointerException("key == null || value == null");
}
V previous;
synchronized (this) {
putCount++;
//这个方法返回的是1，也就是将缓存的个数加1.// 当缓存的是图片的时候，这个size应该表示图片占用的内存的大小，所以应该重写里面调用的sizeOf(key, value)方法
size += safeSizeOf(key, value);
//向map中加入缓存对象,若缓存中已存在，返回已有的值，否则执行插入新的数据，并返回null
previous = map.put(key, value);
if (previous != null) {
//如果已有缓存对象，则缓存大小恢复到之前
size -= safeSizeOf(key, previous);
}
}
if (previous != null) {
//entryRemoved()是个空方法，可以自行实现
entryRemoved(false, key, previous, value);
}
//判断缓存是否已满，如果满了就要删除近期最少使用的数据
trimToSize(maxSize);
return previous;
}
开始的时候确实是把值放入LinkedHashMap，不管超不超过你设定的缓存容量。
根据 safeSizeOf方法计算 此次添加数据的容量是多少，并且加到size 里 。
方法执行到最后时，通过trimToSize()方法 来判断size 是否大于maxSize。
可以看到put()方法并没有太多的逻辑，重要的就是在添加过缓存对象后，调用 trimToSize()方法，来判断缓存是否已满，如果满了就要删除近期最少使用的数据。
2.trimToSize(int maxSize)
public void trimToSize(int maxSize) {
while (true) {
K key;
V value;
synchronized (this) {
//如果map为空并且缓存size不等于0或者缓存size小于0，抛出异常
if (size < 0 || (map.isEmpty() && size != 0)) {
throw new IllegalStateException(getClass().getName()
+ ".sizeOf() is reporting inconsistent results!");
}
//如果缓存大小size小于最大缓存，不需要再删除缓存对象，跳出循环
if (size <= maxSize) {
break;
}
//在缓存队列中查找最近最少使用的元素，若不存在，直接退出循环，若存在则直接在map中删除。
Map.Entry<K, V> toEvict = map.eldest();
if (toEvict == null) {
break;
}
key = toEvict.getKey();
value = toEvict.getValue();
map.remove(key);
size -= safeSizeOf(key, value);
//回收次数+1
evictionCount++;
}
entryRemoved(true, key, value, null);
}
}
trimToSize()方法不断地删除LinkedHashMap中队首的元素，即近期最少访问的，直到缓存大小小于最大值。
3.LruCache.get(K key)
public final V get(K key) {
if (key == null) {
throw new NullPointerException("key == null");
}
V mapValue;
synchronized (this) {
mapValue = map.get(key);
if (mapValue != null) {
hitCount++;
return mapValue;
}
missCount++;
}
/*
* Attempt to create a value. This may take a long time, and the map
* may be different when create() returns. If a conflicting value was
* added to the map while create() was working, we leave that value in
* the map and release the created value.
*/
V createdValue = create(key);
if (createdValue == null) {
return null;
}
synchronized (this) {
createCount++;
mapValue = map.put(key, createdValue);
if (mapValue != null) {
// There was a conflict so undo that last put
map.put(key, mapValue);
} else {
size += safeSizeOf(key, createdValue);
}
}
if (mapValue != null) {
entryRemoved(false, key, createdValue, mapValue);
return mapValue;
} else {
trimToSize(maxSize);
return createdValue;
}
}
当调用LruCache的get()方法获取集合中的缓存对象时，就代表访问了一次该元素，将会更新队列，保持整个队列是按照访问顺序排序,这个更新过程就是在LinkedHashMap中的get()方法中完成的。
总结
LruCache中维护了一个集合LinkedHashMap，该LinkedHashMap是以访问顺序排序的。
当调用put()方法时，就会在结合中添加元素，并调用trimToSize()判断缓存是否已满，如果满了就用LinkedHashMap的迭代器删除队首元素，即近期最少访问的元素。
当调用get()方法访问缓存对象时，就会调用LinkedHashMap的get()方法获得对应集合元素，同时会更新该元素到队尾。
