ARC缓存淘汰算法

LRU（Least Recently User） 最近最少使用算法,根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据。缺点：对于全表扫的场景失效。

LFU(Least Frequently Used): 最近最不常用算法,根据数据的历史访问频率来淘汰数据。缺点：对于过期的访问频次高的不能马上淘汰掉。

ARC(Adaptive Replacement Cache): 自适应缓存替换算法,它结合了LRU与LFU,来获得可用缓存的最佳使用。

核心思想是：当时访问的数据趋向于访问最近的内容，会更多地命中LRU list，这样会增大LRU的空间； 当系统趋向于访问最频繁的内容，会更多地命中LFU list，这样会增加LFU的空间。

1. 整个Cache分成两部分，起始LRU和LFU各占一半，后续会动态适应调整partion的位置（记为p）除此，LRU和LFU各自有一个ghost list(因此，一共4个list)。

2. 在缓存中查找客户端需要访问的数据， 如果没有命中，表示缓存穿透，将需要访问的数据 从磁盘中取出，放到LRU链表的头部。

3. 如果命中，且LFU链表中没有，则将数据放入LFU链表的头部，所有LRU链表中的数据都必须至少被访问两次才会进入LFU链表。如果命中，且LFU链表中存在，则将数据重新放到LFU链表的头部。这么做，那些真正被频繁访问的页面将永远呆在缓存中，不经常访问的页面会向链表尾部移动，最终被淘汰出去。

4. 如果此时缓存满了，则从LRU链表中淘汰链表尾部的数据，将数据的key放入LRU链表对应的ghost list。然后再在链表头部加入新数据。如果ghost list中的元素满了，先按照先进先出的方式来淘汰ghost list中的一个元素，然后再加入新的元素。

5. 如果没有命中的数据key处于ghost list中，则表示是一次幽灵（phantom）命中，系统知道，这是一个刚刚淘汰的页面，而不是第一次读取或者说很久之前读取的一个页面。ARC用这个信息来调整它自己，以适应当前的I/O模式（workload）。

这个迹象说明我们的LRU缓存太小了。在这种情况下，LRU链表的长度将会被增加1，并将命中的数据key从ghost list中移除，放入LRU链表的头部。显然，LFU链表的长度将会被减少1。

同样，如果一次命中发生在LFU ghost 链表中，它会将LRU链表的长度减一，以此在LFU 链表中加一个可用空间。