对vue源码之缓存的研究--------------引用

探索vue源码之缓存篇

一、从链表说起

首先我们来看一下链表的定义：

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)

其中的双向链表是我们今天的主角：

双向链表也叫双链表。双向链表中不仅有指向后一个节点的指针，还有指向前一个节点的指针。这样可以从任何一个节点访问前一个节点，当然也可以访问后一个节点，以至整个链表。一般是在需要大批量的另外储存数据在链表中的位置的时候用。

图示如下

想象一群人手拉手站成一排，除了队头跟队尾，可以根据每个人的左手以及右手找到排在其左边或者右边的人，这也可以看成一种双向链表

而在vue.js中，作者正是利用类似双向链表的方式实现缓存的利用

二、LRU算法

在缓存中，利用类似双向链表来管理缓存并不难的。难的是如何更加高效的管理缓存，如何在缓存达到其最大内存空间，删除程序中最不常用的变量，而不是随机删除，造成最常用的变量被误删的情况。

vue.js中采用LRU算法来实现缓存的高效管理。

LRU是Least Recently Used的简称，具体内容可以查看GitHub，其有以下优点：

• 基于双向链表改变缓存对象中entry的排序，复杂度低

• 缓存对象有一个head（最近最少使用的项）和一个tail（最近最多使用的项）

• head和tail都是entry，一个entry可能会有一个newer entry以及一个older entry（双向链接，older entry更接近head，newer entry更接近tail）

• 使用一个key就可以遍历这个缓存对象，也就意味着只有o(1)的复杂度，内存消耗非常小

可以通过下面的图来更好的理解LRU算法:

如果缓存达到最大，那么每次只需要将head删除就行了，保证了删除的项是最不常用的项

还是拿站成一排的人来举例。

有两个指示牌，上面分别写着tail以及head。head指向队伍的第一个人，tail指向队伍的最后一个人。

假设队伍有10个人，按照队伍的排列从队首到队尾依次编号a b c d ··· j，head指向a，tail指向j。

下面分成五种情况来说明队伍的变化：

• 如果叫到a（使用了数组里面第一个变量），就将a放到队尾，再手拉手重新组成一个新的队伍。并将原来指向j的tail现在指向a。再让原来指向a的head指向现在队伍的第一个人b

• 如果叫到b c d ··· i之间任何一个人，则将其从队伍中抽出，放到队尾，重新排队，再改变tail的指向为这个人

• 如果叫到j,则保持队伍不变

• 队伍达到最大人数，则去掉head指向的编号a，并改变head指向编号b,再在队尾增加一个人，假定编号为k，最后则将tail指向编号k

• 队伍没有达到最大人数，需要增加队伍人数。只需要在队尾增加编号为k的人。再将tail指向编号k

三、源码分析

我们可以通过一张图来先简单理解作者的数据结构：

作者在caches对象的_keymap里面保存所需要缓存的变量，通过older以及newer这两个属性来实现双向链表。older指向其前一个对象，newer指向其后一个对象。通过这两个属性，将缓存中的变量连接起来。

以上图举例：

缓存caches这个对象中保存了三个变量:key1、key2、key3。

• header指向key1

• tail指向key2

指向如下：

下面我们来看作者对这些数据的处理所使用的方法

文件位置：src/cache.js

首先export构造函数Cache

接下来作者在Cache的原型链上面分别定义了：

put：在缓存中加入一个key-value对象，如果缓存数组已经达到最大值，则返回被删除的entry，即head,否则返回undefined

shift：在缓存数组中移除最少使用的entry，即head，返回被删除的entry。如果缓存数组为空，则返回undefined

get：将key为传入参数的缓存对象标识为最常使用的entry，即tail，并调整双向链表，返回改变后的tail。如果不存在key为传入参数的缓存对象，则返回undefined

a) get:

b) put:

c) shift：

四、后记

从整个的代码来看，需要学习的不仅仅是LRU算法，作者的对于Object的处理方式也值的我们评味一番。

没有选择去遍历entry，选择通过在Cache内增加一个_keymap属性，通过这个属性来管理entry，实现key与newer、older状态的分离，减少代码的复杂度