设计内存有限的记忆系统的简单方法是什么？

Question

我正在编写一个手动计算记忆系统（呃，在 Matlab 中）。简单的部分很简单：

• 一种在执行计算后将数据放入记忆系统的方法。
• 一种从记忆中查询和获取数据的方法。
• 一种向系统查询所有“键”的方法。

这些部分没有太多疑问。问题是我的计算机内存有限，所以有时“放置”操作必须将一些对象转储出内存。我担心“缓存未命中”，所以我想要一些相对简单的系统来删除不经常使用和/或重新计算成本不高的记忆对象。我该如何设计那个系统？我可以想象它具有的部分：

• 一种告诉“放置”操作的计算成本（相对而言）的方法。
• 一种可选地向“put”操作提示可能需要多久计算一次的方法（未来）。
• “get”操作需要注意查询给定对象的频率。
• 一种告诉整个系统要使用的最大内存量的方法（好的，很简单）。

当你达到内存限制时，它的真正核心在于“放置”操作，它必须根据内存占用、成本和有用性来剔除一些对象。我该怎么做？

对不起，如果这太模糊或离题了。

Answer 1

我会通过为DYNAMICPROPS 创建一个子类来做到这一点，该子类使用一个元胞数组在内部存储数据。这样，您可以向对象动态添加更多数据。

这是基本的设计理念：

数据存储在元胞数组中。每个属性都有自己的行，第一列是属性名称（为方便起见），第二列是计算数据的函数句柄，第三列是数据，第四列是生成数据所花费的时间，第五列是一个长度为 100 的数组，存储与最近 100 次访问该属性的时间相对应的时间戳，第六列包含可变大小。

有一个通用的 get 方法将对应于属性的行号作为输入（见下文）。 get 方法首先检查第 3 列是否为空。如果否，则返回值并存储时间戳。如果是，它使用TIC/TOC 语句中第 1 列的句柄执行计算，以测量计算的成本（存储在 col4 中，时间戳存储在 col5 中）。然后它检查是否有足够的空间来存储结果。如果是，它会存储数据，否则它会检查大小，以及数据被访问的次数与重新生成所需的时间的乘积，以决定剔除什么。

此外，还有一个'add'属性，它向元胞数组添加一行，创建一个与函数句柄同名的动态属性（使用addprops），并将get-method设置为@ 987654324@。如果您需要将参数传递给函数，您可以使用 set 方法创建一个附加属性myDynamicPropertyName_parameters，该方法将在参数更改值时删除先前计算的数据。

最后，您可以添加一些依赖属性，这些属性可以说明有多少属性（元胞数组中的行数）、它们的调用方式（元胞数组的第一个列）等。

Answer 2

考虑使用 Java，因为 MATLAB 在它之上运行，并且可以访问它。如果您有可编组的值（整数、双精度、字符串、矩阵，但不是结构或元胞数组），这将起作用。

LRU 容器可用于 Java：

• Easy, simple to use LRU cache in java
• http://java-planet.blogspot.com/2005/08/how-to-set-up-simple-lru-cache-using.html
• http://www.codeproject.com/KB/java/lru.aspx