一、概述
　　Android提供了LRUCache类，可以方便的使用它来实现LRU算法的缓存。Java提供了LinkedHashMap，可以用该类很方便的实现LRU算法，Java的LRULinkedHashMap是直接继承了LinkedHashMap，进行了极少的改动后可以实现LRU算法。
　　二、Java的LRU算法
　　Java的LRU算法的基础是LinkedHashMap，LinkedHashMap继承了HashMap，并且在HashMap的基础上进行了一定的改动，以实现LRU算法。
　　1、HashMap
　　首先需要说明的是，HashMap将每一个节点信息存储在Entry<K，V>结构中。Entry<K，V>中存储了节点对应的key、value、hash信息，同时存储了当前节点的下一个节点的引用。因此Entry<K，V>是一个单向链表。HashMap的存储结构是一个数组加单向链表的形式。每一个key对应的hashCode，在HashMap的数组中都可以找到一个位置；而如果多个key对应了相同的hashCode，那么他们在数组中对应在相同的位置上，这时，HashMap将把对应的信息放到Entry<K，V>中，并使用链表连接这些Entry<K，V>。
static class Entry<K，V> implements Map.Entry<K，V> {
final K key;
V value;
Entry<K，V> next;
int hash;
/**
* Creates new entry.
*/
Entry(int h， K k， V v， Entry<K，V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
}
public final K getKey() {
return key;
}
public final V getValue() {
return value;
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
public final boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
}
public final int hashCode() {
return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());
}
public final String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
}
/**
* This method is invoked whenever the value in an entry is
* overwritten by an invocation of put(k，v) for a key k that's already
* in the HashMap.
*/
void recordAccess(HashMap<K，V> m) {
}
/**
* This method is invoked whenever the entry is
* removed from the table.
*/
void recordRemoval(HashMap<K，V> m) {
}
}
　　下面贴一下HashMap的put方法的代码，并进行分析
public V put(K key， V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
//以上信息不关心，下面是正常的插入逻辑。
//首先计算hashCode
int hash = hash(key);
//通过计算得到的hashCode，计算出hashCode在数组中的位置
int i = indexFor(hash， table.length);
//for循环，找到在HashMap中是否存在一个节点，对应的key与传入的key完全一致。如果存在，说明用户想要替换该key对应的value值，因此直接替换value即可返回。
for (Entry<K，V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
//逻辑执行到此处，说明HashMap中不存在完全一致的kye.调用addEntry，新建一个节点保存key、value信息，并增加到HashMap中
modCount++;
addEntry(hash， key， value， i);
return null;
}
　　在上面的代码中增加了一些注释，可以对整体有一个了解。下面具体对一些值得分析的点进行说明。
　　<1> int i = indexFor(hash， table.length);
　　可以看一下源码：
　　static int indexFor(int h， int length) {
　　// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
　　return h & (length-1);
　　}
　　为什么获得的hashCode(h)要和(length-1)进行按位与运算？这是为了保证去除掉h的高位信息。如果数组大小为8（1000），而计算出的h的值为10（1010），如果直接获取数组的index为10的数据，肯定会抛出数组超出界限异常。所以使用按位与（0111&1010），成功清除掉高位信息，得到2（0010），表示对应数组中index为2的数据。效果与取余相同，但是位运算的效率明显更高。
　　但是这样有一个问题，如果length为9，获取得length-1信息为8（1000），这样进行位运算，不但不能清除高位数据，得到的结果肯定不对。所以数组的大小一定有什么特别的地方。通过查看源码，可以发现，HashMap无时无刻不在保证对应的数组个数为2的n次方。
　　首先在put的时候，调用inflateTable方法。重点在于roundUpToPowerOf2方法，虽然它的内容包含大量的位相关的运算和处理，没有看的很明白，但是注释已经明确了，会保证数组的个数为2的n次方。
　　private void inflateTable(int toSize) {
　　// Find a power of 2 >= toSize
　　int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);
　　threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor， MAXIMUM_CAPACITY + 1);
　　table = new Entry[capacity];
　　initHashSeedAsNeeded(capacity);
　　}
　　其次，在addEntry等其他位置，也会使用（2 * table.length）、table.length << 1等方式，保证数组的个数为2的n次方。
　　<2> for (Entry<K，V> e = table[i]; e != null; e = e.next)
　　因为HashMap使用的是数组加链表的形式，所以通过hashCode获取到在数组中的位置后，得到的不是一个Entry<K，V>，而是一个Entry<K，V>的链表，一定要循环链表，获取key对应的value。
　　<3> addEntry(hash， key， value， i);
　　先判断数组个数是否超出阈值，如果超过，需要增加数组个数。然后会新建一个Entry，并加到数组中。
/**
* Adds a new entry with the specified key， value and hash code to
* the specified bucket.  It is the responsibility of this
* method to resize the table if appropriate.
*
* Subclass overrides this to alter the behavior of put method.
*/
void addEntry(int hash， K key， V value， int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash， table.length);
}
createEntry(hash， key， value， bucketIndex);
}
/**
* Like addEntry except that this version is used when creating entries
* as part of Map construction or "pseudo-construction" (cloning，
* deserialization).  This version needn't worry about resizing the table.
*
* Subclass overrides this to alter the behavior of HashMap(Map)，
* clone， and readObject.
*/
void createEntry(int hash， K key， V value， int bucketIndex) {
Entry<K，V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry<>(hash， key， value， e);
size++;
}
　　2、LinkedHashMap
　　LinkedHashMap在HashMap的基础上，进行了修改。首先将Entry由单向链表改成双向链表。增加了before和after两个队Entry的引用。
private static class Entry<K，V> extends HashMap.Entry<K，V> {
// These fields comprise the doubly linked list used for iteration.
Entry<K，V> before， after;
Entry(int hash， K key， V value， HashMap.Entry<K，V> next) {
super(hash， key， value， next);
}
/**
* Removes this entry from the linked list.
*/
private void remove() {
before.after = after;
after.before = before;
}
/**
* Inserts this entry before the specified existing entry in the list.
*/
private void addBefore(Entry<K，V> existingEntry) {
after  = existingEntry;
before = existingEntry.before;
before.after = this;
after.before = this;
}
/**
* This method is invoked by the superclass whenever the value
* of a pre-existing entry is read by Map.get or modified by Map.set.
* If the enclosing Map is access-ordered， it moves the entry
* to the end of the list; otherwise， it does nothing.
*/
void recordAccess(HashMap<K，V> m) {
LinkedHashMap<K，V> lm = (LinkedHashMap<K，V>)m;
if (lm.accessOrder) {
lm.modCount++;
remove();
addBefore(lm.header);
}
}
void recordRemoval(HashMap<K，V> m) {
remove();
}
}
　　同时，LinkedHashMap提供了一个对Entry的引用header（private transient Entry<K，V> header）。header的作用是永远只是HashMap中所有成员的头（header.after）和尾(header.before)。这样把HashMap本身的数组加链表的格式进行了修改。在LinkedHashMap中，即保留了HashMap的数组加链表的数据保存格式，同时增加了一套header作为开始标记的双向链表（我们暂且称之为header的双向链表）。LinkedHashMap是通过header的双向链表来实现LRU算法的。header.after永远指向近不常使用的那个节点，删除的话，是删除这个header.after对应的节点。相对的，header.before指向的是刚刚使用过的那个节点。
　　LinkedHashMap并没有提供put方法，但是LinkedHashMap重写了addEntry和createEntry方法，如下：
/**
* This override alters behavior of superclass put method. It causes newly
* allocated entry to get inserted at the end of the linked list and
* removes the eldest entry if appropriate.
*/
void addEntry(int hash， K key， V value， int bucketIndex) {
super.addEntry(hash， key， value， bucketIndex);
// Remove eldest entry if instructed
Entry<K，V> eldest = header.after;
if (removeEldestEntry(eldest)) {
removeEntryForKey(eldest.key);
}
}
/**
* This override differs from addEntry in that it doesn't resize the
* table or remove the eldest entry.
*/
void createEntry(int hash， K key， V value， int bucketIndex) {
HashMap.Entry<K，V> old = table[bucketIndex];
Entry<K，V> e = new Entry<>(hash， key， value， old);
table[bucketIndex] = e;
e.addBefore(header);
size++;
}
　　HashMap的put方法，调用了addEntry方法；HashMap的addEntry方法又调用了createEntry方法。因此可以把上面的两个方法和HashMap中的内容放到一起，方便分析，形成如下方法：
void addEntry(int hash， K key， V value， int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash， table.length);
}
HashMap.Entry<K，V> old = table[bucketIndex];
Entry<K，V> e = new Entry<>(hash， key， value， old);
table[bucketIndex] = e;
e.addBefore(header);
size++;
// Remove eldest entry if instructed
Entry<K，V> eldest = header.after;
if (removeEldestEntry(eldest)) {
removeEntryForKey(eldest.key);
}
}
　　同样，先判断是否超出阈值，超出则增加数组的个数。然后创建Entry对象，并加入到HashMap对应的数组和链表中。与HashMap不同的是LinkedHashMap增加了e.addBefore(header);和removeEntryForKey(eldest.key);这样两个操作。
　　首先分析一下e.addBefore(header)。其中e是LinkedHashMap.Entry对象，addBefore代码如下，作用是讲header与当前对象相关联，使当前对象增加到header的双向链表的尾部（header.before）：
　　private void addBefore(Entry<K，V> existingEntry) {
　　after  = existingEntry;
　　before = existingEntry.before;
　　before.after = this;
　　after.before = this;
　　}
　　其次是另一个重点，代码如下：
　　// Remove eldest entry if instructed
　　Entry<K，V> eldest = header.after;
　　if (removeEldestEntry(eldest)) {
　　removeEntryForKey(eldest.key);
　　}