Android LruCache 核心机制解析

LruCache 的基本概念

LruCache 是 Android 提供的一个基于 LRU（Least Recently Used）算法的缓存工具类，位于 android.util 包中。LRU 算法会优先淘汰最近最少使用的缓存对象，适用于需要高效管理内存的场景。

LruCache 的核心思想是通过 LinkedHashMap 维护一个双向链表，记录对象的访问顺序。最近访问的对象会被移到链表的头部，而长时间未使用的对象会被逐渐移到尾部，当缓存空间不足时优先移除尾部的对象。

LruCache 的初始化与关键参数

LruCache 的构造函数接受一个 maxSize 参数，表示缓存的最大容量。缓存的大小可以通过 sizeOf(K key, V value) 方法计算，默认情况下每个对象的大小为 1。可以通过重写 sizeOf 方法自定义对象大小的计算逻辑。

LruCache<String, Bitmap> cache = new LruCache<String, Bitmap>(maxSize) {
    @Override
    protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
        return value.getByteCount() / 1024; // 以 KB 为单位计算大小
    }
};

LruCache 的核心方法解析

put(K key, V value)
将键值对存入缓存。如果缓存已满，会根据 LRU 算法移除最久未使用的对象。插入新对象后，会调用 entryAdded 方法（默认空实现，可重写）。

get(K key)
根据键获取缓存中的对象。如果对象存在，会被移到链表头部，表示最近被使用过。如果对象不存在，可以重写 create(K key) 方法生成默认值。

remove(K key)
从缓存中移除指定键的对象。移除时会调用 entryRemoved 方法，可以在此处理资源释放等逻辑。

trimToSize(int maxSize)
调整缓存大小至指定值。如果当前缓存大小超过 maxSize，会从链表尾部开始移除对象，直到满足大小要求。

LruCache 的底层实现

LruCache 内部通过 LinkedHashMap 实现缓存存储。LinkedHashMap 的 accessOrder 参数设置为 true，使得每次访问对象时都会调整其在链表中的位置。

private final LinkedHashMap<K, V> map;

在 get 方法中，LinkedHashMap 的 get 方法会被调用，触发对象的移动：

public final V get(K key) {
    V mapValue = map.get(key);
    if (mapValue != null) {
        return mapValue;
    }
    // 处理 create 逻辑
}

LruCache 的缓存策略扩展

可以通过重写以下方法实现自定义缓存策略：

entryRemoved(boolean evicted, K key, V oldValue, V newValue)
当对象被移除时调用，evicted 表示是否因缓存满被移除。可以在此释放资源或记录日志。

create(K key)
当 get 方法未命中缓存时调用，用于生成默认值。例如从磁盘加载图片。

LruCache 的使用场景与优化

LruCache 适用于需要高效管理内存的场景，例如图片缓存、数据模型缓存等。使用时需注意以下几点：

合理设置 maxSize，避免占用过多内存或频繁触发移除逻辑。
重写 sizeOf 确保缓存大小计算准确，避免内存泄漏。
结合 entryRemoved 实现资源释放，例如回收 Bitmap。

LruCache 与 DiskLruCache 的结合

LruCache 是内存缓存，而 DiskLruCache 是磁盘缓存。两者可以结合使用，形成二级缓存机制：

先从 LruCache 中获取数据，命中则直接返回。
未命中时从 DiskLruCache 加载，并存入 LruCache。
数据更新时同步更新两级缓存。

这种策略既能保证高速访问，又能减少内存压力。

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