JavaScriptはTwoQuesキャッシュモデルを実現します.

39201 ワード

本論文ではTwoQuesキャッシュモデルを指し、データのメモリにおけるキャッシュモデルを指す.
     どの言語でも、一部のデータをメモリに入れて、重複演算や読み込みを避ける必要があります.最も一般的なシーンはJQueryセレクタです.一部のDom元素の選択はとても時間がかかります.これらのデータをキャッシュしてほしいです.毎回呼び出して、Domツリーを遍歴する必要がないです.
     預けておけばいいですが、量がありますよね.全部の履歴データをメモリに入れることはできません.今のメモリの容量はまだかなり気の毒です.メモリが大きいとしても、理論的にスレッドごとに割り当てられたメモリは制限があります.
     では、どうやって効率的にデータをキャッシュすることができますか?これは廃棄アルゴリズムに関連しています.ごみデータを淘汰してこそ、有用なデータを維持することができます.
     よく使われる考えは以下の通りです.
        
         FIFO:先进国の列で、先にキャッシュしたデータは一番早く淘汰されました.有名なJQueryフレームの中でこのようなモデルが使われています.
         LRU:ダブルチェーン構造で、新しいデータが入るたびに、直接チェーンの先に置きます.毎回訪問されるデータは、チェーンの頭にも移行します.そうすると、チェーンの最後のデータは最近使われていないもので、淘汰されます.
         TwoQues:FIFO+LRU、FIFOは主に最初に入れたデータを保管しています.LRUには少なくとも二回使用したホットスポットデータが格納されています.このアルゴリズムは命中率が高く、適応性が強く、複雑度が低いです.
 
     他の淘汰アルゴリズムはまだたくさんありますが、実際に使うものが多いのはこの二つです.彼ら自身のアルゴリズムは複雑ではないので、実現しやすく、実行効率が高く、キャッシュされた命中率も多くの場合に受け入れられます.キャッシュアルゴリズムもCPUを消費する必要があります.複雑すぎると命中率が高くなりますが、引き合わないです.考えてみてください.キャッシュからデータを取ると、元の位置から取るよりも時間がかかります.キャッシュはどうなりますか?
     具体的な理論は多くなくて言いました.ネット上にはよく分かりません.今日はJavaScript版のTwoQuesキャッシュモデルがあります.
     まず使い方を教えてください.簡単です.
     基本的な使い方は以下の通りです.
1 var tq = initTwoQueues(10);
2 tq.set("key", "value");
3 tq.get("key");
     初期化の際は、キャッシュ容量を指定してください.なお、内部はFIFO+LRUで実現されているため、実際の容量は指定容量の2倍であり、上記の例では10個(キーの値ペア)を指定しており、実際には20個を保存することができる.
     容量の大きさは実際の応用シーンによって決まる必要があります.あまりにも小さい命中率は低く、あまりにも効率が高く、物が極端に反って、自分で測定する必要があります.
     開発中にキャッシュの効果を審査するために、キャッシュを開発版に初期化することができます.
1 var tq = initTwoQueues(10, true);
2 tq.hitRatio();
     後にパラメータを追加して直接trueでいいです.このように初期化されたキャッシュ・プールは、自動的に的中率を統計し、ヒット率をhitRatio法で取得することができます.このパラメータを加えないと、ヒット率は常に0になります.
     統計命中率は必ず資源を消耗しますので、生産環境ではオープンすることを勧めません.
     コードを共有する時間です.
  1 (function(exports){
  2 
  3     /**
  4      *        
  5      * @constructor
  6      */
  7     function Fn(){}
  8     Fn.prototype = Elimination.prototype;
  9 
 10     /**
 11      *              
 12      * @param maxLength     
 13      * @constructor
 14      */
 15     function Elimination(maxLength){
 16         this.container = {};
 17         this.length = 0;
 18         this.maxLength = maxLength || 30;
 19         this.linkHead = this.buildNode("", "");
 20         this.linkHead.head = true;
 21         this.linkTail = this.buildNode("", "");
 22         this.linkTail.tail = true;
 23 
 24         this.linkHead.next = this.linkTail;
 25         this.linkTail.prev = this.linkHead;
 26     }
 27 
 28     Elimination.prototype.get = function(key){
 29         throw new Error("This method must be override!");
 30     };
 31 
 32     Elimination.prototype.set = function(key, value){
 33         throw new Error("This method must be override!");
 34     };
 35 
 36     /**
 37      *         
 38      * @param data        ,      
 39      * @param key         ,     
 40      * @returns {{}}
 41      */
 42     Elimination.prototype.buildNode = function(data, key){
 43         var node = {};
 44         node.data = data;
 45         node.key = key;
 46         node.use = 0;
 47 
 48         return node;
 49     };
 50 
 51     /**
 52      *           
 53      * @returns {*}
 54      */
 55     Elimination.prototype.shift = function(){
 56         var node = null;
 57         if(!this.linkHead.next.tail){
 58             node = this.linkHead.next;
 59             this.linkHead.next = node.next;
 60             node.next.prev = this.linkHead;
 61 
 62             delete this.container[node.key];
 63             this.length--;
 64         }
 65 
 66         return node;
 67     };
 68 
 69     /**
 70      *           
 71      * @param node     
 72      * @returns {*}
 73      */
 74     Elimination.prototype.unshift = function(node){
 75         node.next = this.linkHead.next;
 76         this.linkHead.next.prev = node;
 77 
 78         this.linkHead.next = node;
 79         node.prev = this.linkHead;
 80 
 81         this.container[node.key] = node;
 82         this.length++;
 83 
 84         return node;
 85     };
 86 
 87     /**
 88      *           
 89      * @param node     
 90      * @returns {*}
 91      */
 92     Elimination.prototype.append = function(node){
 93 
 94         this.linkTail.prev.next = node;
 95         node.prev = this.linkTail.prev;
 96 
 97         node.next = this.linkTail;
 98         this.linkTail.prev = node;
 99 
100         this.container[node.key] = node;
101         this.length++;
102 
103         return node;
104     };
105 
106     /**
107      *           
108      * @returns {*}
109      */
110     Elimination.prototype.pop = function(){
111         var node = null;
112 
113         if(!this.linkTail.prev.head){
114             node = this.linkTail.prev;
115             node.prev.next = this.linkTail;
116             this.linkTail.prev = node.prev;
117 
118             delete this.container[node.key];
119             this.length--;
120         }
121 
122         return node;
123     };
124 
125     /**
126      *           
127      * @param node     
128      * @returns {*}
129      */
130     Elimination.prototype.remove = function(node){
131         node.prev.next = node.next;
132         node.next.prev = node.prev;
133 
134         delete this.container[node.key];
135         this.length--;
136 
137         return node;
138     };
139 
140     /**
141      *            ,             
142      * @param node
143      */
144     Elimination.prototype.use = function(node){
145         this.remove(node);
146         this.unshift(node);
147     };
148 
149 
150     /**
151      * LRU        
152      * @constructor
153      */
154     function LRU(){
155         Elimination.apply(this, arguments);
156     }
157     LRU.prototype = new Fn();
158 
159     LRU.prototype.get = function(key){
160         var node = undefined;
161 
162         node = this.container[key];
163 
164         if(node){
165             this.use(node);
166         }
167 
168         return node;
169     };
170 
171     LRU.prototype.set = function(key, value){
172         var node = this.buildNode(value, key);
173 
174         if(this.length === this.maxLength){
175             this.pop();
176         }
177 
178         this.unshift(node);
179     };
180 
181 
182     /**
183      * FIFO        
184      * @constructor
185      */
186     function FIFO(){
187         Elimination.apply(this, arguments);
188     }
189     FIFO.prototype = new Fn();
190 
191     FIFO.prototype.get = function(key){
192         var node = undefined;
193 
194         node = this.container[key];
195 
196         return node;
197     };
198 
199     FIFO.prototype.set = function(key, value){
200         var node = this.buildNode(value, key);
201 
202         if(this.length === this.maxLength){
203             this.shift();
204         }
205 
206         this.append(node);
207     };
208 
209 
210     /**
211      * LRU、FIFO    ,    twoqueues      
212      * @param maxLength
213      * @constructor
214      */
215     function Agent(maxLength){
216         this.getCount = 0;
217         this.hitCount = 0;
218         this.lir = new FIFO(maxLength);
219         this.hir = new LRU(maxLength);
220     }
221 
222     Agent.prototype.get = function(key){
223         var node = undefined;
224 
225         node = this.lir.get(key);
226 
227         if(node){
228             node.use++;
229             if(node.use >= 2){
230                 this.lir.remove(node);
231                 this.hir.set(node.key, node.data);
232             }
233         }else{
234             node = this.hir.get(key);
235         }
236 
237         return node;
238     };
239 
240     Agent.prototype.getx = function(key){
241         var node = undefined;
242 
243         this.getCount++;
244 
245         node = this.get(key);
246 
247         if(node){
248             this.hitCount++;
249         }
250 
251         return node;
252     };
253 
254     Agent.prototype.set = function(key, value){
255         var node = null;
256 
257         node = this.lir.container[key] || this.hir.container[key];
258 
259         if(node){
260             node.data = value;
261         }else{
262             this.lir.set(key, value);
263         }
264     };
265 
266     /**
267      *      
268      * @returns {*}
269      */
270     Agent.prototype.hitRatio = function(){
271         var ret = this.getCount;
272 
273         if(ret){
274             ret = this.hitCount / this.getCount;
275         }
276 
277         return ret;
278     };
279 
280     /**
281      *     
282      * @param maxLength     
283      * @param dev        ,          ,    
284      * @returns {{get, set: Function, hitRatio: Function}}
285      */
286     exports.initTwoQueues = function(maxLength, dev){
287 
288         var api = new Agent(maxLength);
289 
290         return {
291             get: (function(){
292                 if(dev){
293                     return function(key){
294                         var ret = api.getx(key);
295                         return ret && ret.data;
296                     };
297                 }else{
298                     return function(key){
299                         var ret = api.get(key);
300                         return ret && ret.data;
301                     };
302                 }
303             }()),
304             set: function(){
305                 api.set.apply(api, arguments);
306             },
307             hitRatio: function(){
308                 return api.hitRatio.apply(api, arguments);
309             }
310         };
311 
312     };
313 
314 
315 }(this));
     
     最後に、もう一度注意してください.キャッシュアルゴリズムは実際のアプリケーションシーンと結合する必要があります.万能アルゴリズムがなく、適切なものが一番いいです.