LRU（Least Recently Used）とは、コンピュータシステムにおいて、限られたメモリやストレージ資源を効率的に管理するために用いられるキャッシュ置換アルゴリズムです。キャッシュがいっぱいになり、新しい項目を追加する必要がある場合、LRUアルゴリズムは、最も最近使用された項目を削除して、新しい項目のためのスペースを確保します。これにより、頻繁に使用されるデータをキャッシュに残し、使用頻度の低いデータを破棄することで、コンピュータシステムのパフォーマンスを最適化できます。
例えば、3冊の本しか収納できない小さな本棚があるとします。現在、この本棚には次のような本が収納されています。
さて、あなたは新しい本Dを本棚に加えたいのですが、空きがありません。どの本を削除するか決めるために、あなたはそれぞれの本を最後に使ったときのことを思い出します。
LRUアルゴリズムによれば、本棚から本Cを削除する必要があります。なぜなら、本Cは最も最近使われた本だからです。Cを削除した後、Dを本棚に追加できます。
コンピュータシステムでは、CPUキャッシュ、ディスクキャッシュ、Webブラウザキャッシュなど、さまざまなタイプのキャッシュを管理するためにLRUアルゴリズムが使用されています。LRUアルゴリズムは、最近使用されたデータをキャッシュに保持することで、キャッシュからデータにアクセスする方が、低速のストレージデバイスやインターネットからデータを取得するよりも高速であるため、システム全体のパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。
要約すると、LRU（Least Recently Used）アルゴリズムは、コンピュータシステムにおいて限られたメモリやストレージリソースを効率的に管理するために使用されるキャッシュ置換戦略です。これは、新しいデータのためのスペースを作るために、キャッシュから最も最近使用されたアイテムを削除し、頻繁に使用されるデータをキャッシュに保持し、より頻繁に使用されないデータを破棄することによって、システムのパフォーマンスを最適化するのに役立ちます。