目录

  • 1.2 链表(adlist)
  • 1.2.1 概述
  • 1.2.2 链表的底层实现
  • 1.2.3 链表的特性



本系列所有的内容直接参考于redis3.0版本源码和《Redis设计与实现》圣经，请大家放心食用~

1.2 链表(adlist)

1.2.1 概述

链表提供了高效的节点重排能力，以及顺序性的节点访问方式，并且可以通过增删节点来灵活地调整链表的长度。
作为一种常用数据结构，链表内置在很多高级的编程语言里面，因为Redis使用的C语言并没有内置这种数据结构，所以Redis构建了自己的链表实现。
链表在Redis中的应用非常广泛，比如列表键的底层实现之一就是链表。 当一个列表键包含了数量比较多的元素，又或者列表中包含的元素都是比较长的字符串时，Redis就会使用链表作为列表键的底层实现。

1.2.2 链表的底层实现

链表节点的结构

/*
 * 双端链表节点
 */
typedef struct listNode {

    // 前置节点
    struct listNode *prev;

    // 后置节点
    struct listNode *next;

    // 节点的值
    void *value;

} listNode;

链表的结构体

redis采用结构体中存储函数指针的方式，达到类似于面向对象设计中的封装成员函数的作用，可以实现对于链表不同类型节点的自定义操作。

/*
 * 双端链表结构
 */
typedef struct list {

    // 表头节点
    listNode *head;

    // 表尾节点
    listNode *tail;

    // 节点值复制函数
    void *(*dup)(void *ptr);

    // 节点值释放函数
    void (*free)(void *ptr);

    // 节点值对比函数
    int (*match)(void *ptr, void *key);

    // 链表所包含的节点数量
    unsigned long len;

} list;

链表的迭代器结构

/*
 * 双端链表迭代器
 */
typedef struct listIter {
    // 当前迭代到的节点
    listNode *next;
    // 迭代的方向
    int direction;
} listIter;

链表的结构展示如下图

redis lru机制 redis liat_链表

1.2.3 链表的特性

Redis的链表实现的特性可以总结如下:

  • 双端:链表节点带有prev和next指针，获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是0(1)。
  • 无环:表头节点的prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL，对链表的访问以NULL为终点。
  • 带表头指针和表尾指针:通过list结构的head指针和tail指针，程序获取链表的表头节点和表尾节点的复杂度为0(1)。
  • 带链表长度计数器:程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数，程序获取链表中节点数量的复杂度为0(1)。.
  • 多态:链表节点使用void*指针来保存节点值，并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点值设置类型特定函数，所以链表可以用于保存各种不同类型的值。

由于Redis的链表的结构和程序中常用的链表结构基本完全一致，所以这里就不过多介绍。有需要的朋友可以查看redis源码中的adlist.h和adlist.c源文件进行查看，底层源码也十分简单。我们下期再见。