缓存中实现LRU算法

1、原理概述

     AppCache的实现当中，加上内存缓存，这里使用LRU算法。先说一下LRU算法，其思想就是最近使用的数据那么他下次也是用的概率就会更高，基于这一思想，我们把最近使用的数据放入内存缓存里面，将不常使用的数据存入磁盘，这样来有效的减少访问磁盘的次数，毕竟磁盘访问会占用更多的内存，消耗更长的时间。那么加上一层内存缓存的话可以提升用户体验。

    思路是这样：

          我们用Data来存储数据，内存里面的缓存的话我们就用MutableDictionary,将data作为值（value），将存入文件的名称作为建（key）。算法的实现就交给MutableArray，mutableArray可以方便的取到数组中的第一个元素和最后一个元素（数组中的顺序就是按照最常使用来排序的，当成队列来操作，当用到这个数据，判断是否在array中，如果不在的话就直接插入到队首。如果在的话就删除数据，然后再将其插入到队首）。为了能让array和dictionary一一对应，我们在这里将dictionary的key存放在array当中，这样便于增加和删除数据。

2、具体实现

     首先我们使用单例模式，确保每个类里面使用的都是同一个对象

      + (instancetype)shareInstance{
    static ISSTAppCache *cache;
    static dispatch_once_t predicate;
    dispatch_once(&predicate, ^{
        cache = [[ISSTAppCache alloc] init];
    });
    return cache;

}

下面的我们开始使用array和dictionary来实现该算法

NSMutableDictionary *memoryCache;
NSMutableArray *recentlyAccessedKeys;

NSInteger kCacheMemoryLimit;

下面就是主要的实现逻辑，详情在代码中都有备注。

- (void)cacheData:(NSData *)data toFile:(NSString *)fileName{
    //将数据存入缓存
    [memoryCache setObject:data forKey:fileName];
    //判断是否在缓存中，如果在就删除
    if ([recentlyAccessedKeys containsObject:fileName]) {
        [recentlyAccessedKeys removeObject:fileName];
    }
    //将最近使用的数据插入队首
    [recentlyAccessedKeys insertObject:fileName atIndex:0];
    //给出一个限制，防止堆满内存
    if ([recentlyAccessedKeys count] > kCacheMemoryLimit) {
        //取出最不常使用的数据
        NSString *leastRecentlyUsedDataFileName = [recentlyAccessedKeys lastObject];
        NSData *leastRecentlyUsedData = [memoryCache objectForKey:leastRecentlyUsedDataFileName];
        //将这个数据存入到磁盘
        NSString *archivePath = [[ISSTAppCache cacheDirectory] stringByAppendingString:fileName];
        [leastRecentlyUsedData writeToFile:archivePath atomically:YES];
        //同时删除内存里的数据，注意同时管理array和dictionary
        [recentlyAccessedKeys removeLastObject];
        [memoryCache removeObjectForKey:leastRecentlyUsedDataFileName];
    }
}

- (NSData*)dataForFile:(NSString *)fileName{
    //取出内存缓存，如果有的话直接return该数据
    NSData *data = [memoryCache objectForKey:fileName];
    if (data) {
        return data;
    }
    //内存没有的情况下就从磁盘读取
    NSString *archiverPath = [[ISSTAppCache cacheDirectory] stringByAppendingString:fileName];
    data = [NSData dataWithContentsOfFile:archiverPath];
    if (data) {
        //注意不要忘了将该数据在读入内存当中
        [self cacheData:data toFile:fileName];
    }
    return data;

}