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package gocache
import (
"fmt"
"sync"
)
func defaultLfu[K comparable, V any]() *Lfu[K, V] {
return &Lfu[K, V]{
layer: make(map[int]*Lru[K, V]),
// 这里是根据key来查询在那一层
cache: make(map[K]int),
mu: sync.RWMutex{},
size: DEFAULTCOUNT,
claddingSize: 1,
}
}
// 以lru为基础
type Lfu[K comparable, V any] struct {
layer map[int]*Lru[K, V]
cache map[K]int // 保存key得访问量
min int // 记录当前最小层的值
max int // 记录当前最大层的值
mu sync.RWMutex
size int // 大小
claddingSize int
layerOrder []int // 层从大到小排序
}
func (lfu *Lfu[K, V]) OrderPrint() {
lfu.mu.RLock()
defer lfu.mu.RUnlock()
for layer := lfu.max; layer >= lfu.min; layer-- {
if lfu.layer[layer].len == 0 {
continue
}
fmt.Println("layer: ", layer)
lfu.layer[layer].OrderPrint()
}
// lfu.mu.RLock()
// defer lfu.mu.RUnlock()
// level := lfu.min
// for i := 0; i < lfu.Len(); {
// if lfu.layer[level].Len() != 0 {
// fmt.Println("layer: ", level)
// lfu.layer[level].orderPrint()
// }
// i += lfu.layer[level].Len()
// if i < lfu.Len() {
// level = lfu.getNextMin(level + 1)
// }
// }
}
// 为了方便修改， 一样也需要一个双向链表
func (lfu *Lfu[K, V]) add(level int, key K, value V) {
if _, ok := lfu.layer[level]; !ok {
lfu.layer[level] = &Lru[K, V]{
lru: make(map[K]*element[K, V], 0),
size: lfu.size,
lock: sync.RWMutex{},
root: &element[K, V]{},
last: &element[K, V]{},
len: 0,
}
}
lfu.layer[level].Add(key, value)
}
func (lfu *Lfu[K, V]) getNextMin(start int) int {
for {
if _, ok := lfu.layer[start]; ok {
return start
}
start++
}
}
func (lfu *Lfu[K, V]) getMin(start int) {
if len(lfu.cache) == 1 {
lfu.min = start
return
}
if start == lfu.max {
lfu.min = lfu.max
return
}
if lfu.layer[start].Len() > 0 {
lfu.min = start
} else {
lfu.getMin(start + 1)
}
}
func (lfu *Lfu[K, V]) Len() int {
if lfu.layer == nil {
lfu = defaultLfu[K, V]()
return 0
}
lfu.mu.RLock()
defer lfu.mu.RUnlock()
return len(lfu.cache)
}
// get lastKey
func (lfu *Lfu[K, V]) LastKey() K {
lfu.mu.RLock()
defer lfu.mu.RUnlock()
return lfu.layer[lfu.min].LastKey()
}
func (lfu *Lfu[K, V]) Remove(key K) {
if lfu.layer == nil {
lfu = defaultLfu[K, V]()
return
}
lfu.mu.Lock()
defer lfu.mu.Unlock()
// 先找到这个key
if frequent, ok := lfu.cache[key]; ok {
layer := frequent / lfu.claddingSize
lfu.layer[layer].Remove(key)
if layer == lfu.min && lfu.layer[layer].Len() == 0 {
// 先找大一点的
lfu.getMin(layer)
}
if len(lfu.cache) > 1 {
delete(lfu.layer, layer)
}
}
}
func (lfu *Lfu[K, V]) Resize(size int) {
if lfu.layer == nil {
claddingSize := 1
if lfu.claddingSize != 0 {
claddingSize = lfu.claddingSize
}
lfu = &Lfu[K, V]{
layer: make(map[int]*Lru[K, V]),
// 这里是根据key来查询在那一层
cache: make(map[K]int),
mu: sync.RWMutex{},
size: size,
claddingSize: claddingSize,
}
return
}
if size <= 0 || size == lfu.size {
return
}
if size > lfu.size {
lfu.size = size
return
}
lfu.size = size
for i := size; i < lfu.size; i++ {
rmKey := lfu.LastKey()
lfu.Remove(rmKey)
}
}
func (lfu *Lfu[K, V]) Add(key K, value V) (K, bool) {
if lfu.layer == nil {
lfu = defaultLfu[K, V]()
var v K
return v, false
}
// 添加一个key
lfu.mu.Lock()
defer lfu.mu.Unlock()
if frequent, ok := lfu.cache[key]; ok {
newLayer := (frequent + 1) / lfu.claddingSize
// 判断是否存在新层， 不存在就新建
layer := frequent / lfu.claddingSize
if layer != newLayer {
// 从原来的那层中删除
lfu.layer[layer].Remove(key)
if lfu.layer[layer].Len() == 0 && layer == lfu.min {
// // 如果这一行没有数据了, 并且是最小的一行 那么计算最小层
lfu.min = layer + 1
if len(lfu.cache) > 1 {
// 至少留一层
delete(lfu.layer, layer)
}
}
}
lfu.add(newLayer, key, value)
if newLayer > lfu.max {
lfu.max = newLayer
}
lfu.cache[key] = frequent + 1
} else {
// 如果当前的大小大于等于
if len(lfu.cache) >= int(lfu.size) {
// 删除最后一个
removeKey := lfu.layer[lfu.min].removeLast()
// 删除总缓存
delete(lfu.cache, removeKey)
lfu.cache[key] = 0
lfu.min = 0
lfu.add(0, key, value)
return removeKey, true
}
lfu.cache[key] = 0
lfu.min = 0
lfu.add(0, key, value)
// 判断是否超过了缓存值
}
return key, false
}
//
func (lfu *Lfu[K, V]) Get(key K) (V, bool) {
if lfu.layer == nil {
var v V
return v, false
}
lfu.mu.RLock()
defer lfu.mu.RUnlock()
if frequent, ok := lfu.cache[key]; ok {
if v, ok := lfu.layer[frequent/lfu.claddingSize]; ok {
return v.Get(key)
}
}
var v V
return v, false
}