像C＃中的数据结构一样，缓存的最佳结构？

Question

这是一个概念上的问题，但是我想知道对于像缓存这样的结构来说，最佳的C＃数据结构是什么。 我会解释我在寻找什么。

我正在制作一个使用精灵图形的游戏。 Sprite基于图像（SFML库图像，而不是标准C＃图像，但我认为这并不重要）。 这些图像需要从磁盘上的文件中加载，并且当需要快速连续创建许多精灵时，这样做可能会增加成本（在时间上）。 为了减少一些加载时间，我想使用类似cahce的结构来存储图像文件以及它们的最后更新时间（我将使用此更新时间来确定何时从缓存中删除内容）。 高速缓存将使用精灵名称和其他一些详细信息的组合进行索引。 该索引将映射到如下结构：

struct ImageEntry
{
    Image image;
    TickCount lastupdate;
    TickCount evictionTime;
}

当游戏请求精灵时，该请求将发布给内容管理员，后者将在缓存结构中寻找匹配项。 如果找到匹配项，则将找到上述结构。 内容管理器将使用图像制作精灵，然后将lastupdate时间更新为调用该结构的时间。 如果找不到匹配项，将创建一个新的结构，并从图像文件中加载图像（并用于制作精灵）。 最后更新时间将设置为当前时间。 驱逐时间是基于预定义常量或请求中的可选组件设置的。

现在，这里是我需要做的：定期，我需要遍历整个缓存，将每个结构的lastupdate与当前游戏时间进行比较。 如果两者之间的差异大于收回时间，我想从缓存中逐出struct条目。 另外，如果一个sprite请求发出一个新的结构，并且缓存的大小大于预定义的值，那么我需要找到更新最少的结构并将其逐出以为新结构腾出空间。

本质上，我正在寻找理想的数据结构，该结构具有用于索引键的快速查找以及用于时间更新/大小溢出逐出的快速迭代。

制作字典是我的第一个想法，并且肯定具有快速的索引编制能力，但是鉴于我将定期删除元素并添加新元素，因此我担心性能。 List>可以工作，但是查找将需要一些时间。

作为参考，我可能一次将cahce限制为大约30-40张图像，范围从2 kb到500 kb，逐出时间通常约为6分钟。 我希望能够至少每1-2秒检查一次驱逐

我想知道是否有人可以提供一些有关最佳数据结构类型的见解。

谢谢

Answer 1

对于您陈述的用例（高速缓存中有40个项目，每1秒钟进行逐出检查），字典应该是一个完全好的数据结构。

如果您是针对.NET 4开发的，则还可以尝试使用内置的MemoryCache类： http : //msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.runtime.caching.memorycache.aspx

无论哪种方式，您都应该进行一些性能测试，以确保您的应用程序可以平稳运行。

Answer 2

我编写的库中的一个类可能会给您一些启发-相似，但是没有您描述的基于时间的缓存驱逐：

https://github.com/xpaulbettsx/ReactiveXaml/blob/master/ReactiveXaml/MemoizingMRUCache.cs#L31

不过要记住的核心是，保留2个单独的数据结构并不是最糟糕的事情，因为ImageEntry是一个类（提示：不要使其成为结构），并且原始图像数据将比例如，同时维护字典和列表的额外开销。