LRU Cache

Кеш LRU на Rust

Высокопроизводительная реализация кеша с алгоритмом вытеснения LRU (Least Recently Used) и поддержкой времени жизни записей.

Возможности

• Алгоритм LRU: Автоматическое вытеснение редко используемых элементов при заполнении кеша
• Время жизни записей (TTL): Опциональное ограничение времени хранения элементов
• O(1) сложность операций: Вставка и получение за константное время
• Безопасная работа с памятью: Использование Box и NonNull для управления памятью
• Обобщённая реализация: Работает с любыми типами ключей (K: Eq + Hash + Clone) и значений (V)

Базовое использование

use lru_cache_rs::LruCache;
use std::time::Duration;

let mut cache = LruCache::new(2); // Создаём кеш ёмкостью 2 элемента

// Добавляем значения
cache.put("a", 1, None); // Без ограничения времени
cache.put("b", 2, Some(Duration::from_secs(1))); // С временем жизни 1 секунда

// Получаем значения
assert_eq!(cache.get(&"a"), Some(&1));
assert_eq!(cache.get(&"b"), Some(&2));

// Вытеснение по LRU
cache.put("c", 3, None); // Вытеснит "a", если он использовался давнее всех

Основные методы

Основные операции

• new(capacity: usize, cleanup_mode: CleanupMode) -> Self - Создание нового кеша указанной ёмкости + опция включения evict_expired при операциях вставки/чтения
• put(key: K, value: V, ttl: Option<Duration>) - Добавление элемента
• get(key: &K) -> Option<&V> - Получение элемента (неизменяемая ссылка)
• get_mut(key: &K) -> Option<&mut V> - Получение элемента (изменяемая ссылка)

Режим работы

• CleanupMode::OnAccess - Автоматическая очистка при каждом доступе
• CleanupMode::OnDemand - Только при ручном вызове evict_expired() (ручное управление)

Вспомогательные методы

• len() -> usize - Текущее количество элементов
• is_empty() -> bool - Проверка на пустоту
• capacity() -> usize - Максимальная ёмкость кеша
• evict_expired - ручная очитка по ttl

Производительность

• Все операции (добавление/получение) выполняются за O(1)
• Используется HashMap для быстрого поиска и двусвязный список для управления порядком