redis源码中的quicklist分析

Redis源码中的quicklist分析

概述

在学习Redis源码的过程中，掌握数据结构是非常重要的一步。其中，quicklist是Redis中一种高效的列表数据结构，它在处理大量元素时表现出色。本文将介绍quicklist的实现原理，并提供一些学习quicklist源码的参考步骤。

Quicklist流程

下面是quicklist的分析流程图：

gantt
    title Quicklist分析流程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 初始化
    创建quicklist对象     :a1, 2019-08-01, 1d
    section 插入操作
    插入元素到quicklist   :a2, after a1, 2d
    删除元素              :a3, after a2, 2d
    section 查询操作
    获取元素              :a4, after a3, 2d
    遍历quicklist         :a5, after a4, 2d
    section 释放资源
    释放quicklist对象     :a6, after a5, 2d

代码实现

初始化

在开始之前，我们需要创建一个quicklist对象来存储数据。下面是创建quicklist对象的代码：

struct quicklistNode {
    // 节点数据
    unsigned char *zl;
    // 前一个节点
    struct quicklistNode *prev;
    // 后一个节点
    struct quicklistNode *next;
    // 节点包含的元素数量
    int count;
    // 节点的compress标志
    int compress;
};

struct quicklist {
    // 头节点
    struct quicklistNode *head;
    // 尾节点
    struct quicklistNode *tail;
    // 元素数量
    unsigned long count;
    // quicklist节点数量
    unsigned int nodes;
    // 是否压缩
    int compress;
};

插入操作

在quicklist中插入元素是常见的操作，下面是一个示例代码：

void quicklistPushHead(quicklist *quicklist, void *value, size_t sz) {
    quicklistNode *node = quicklist->head;
    unsigned char *zl = node->zl;
    zl = ziplistPush(zl, value, sz, ZIPLIST_HEAD);
    if (node->compress && ziplistLen(zl) > QUICKLIST_COMPRESS_MIN) {
        quicklistCompressNode(quicklist, node);
    }
    node->zl = zl;
    node->count++;
    quicklist->count++;
}

这段代码会将元素插入到quicklist的头部，并根据需要进行节点压缩。

删除操作

删除元素是quicklist的另一个常见操作，下面是一个示例代码：

void quicklistDelEntry(quicklist *quicklist, quicklistNode *node, unsigned char *p) {
    node->zl = ziplistDelete(node->zl, &p);
    node->count--;
    quicklist->count--;
    if (node->count == 0) {
        quicklistDelNode(quicklist, node);
    }
}

这段代码会删除指定元素，并根据需要删除空节点。

查询操作

获取元素是quicklist的常见操作之一，下面是一个示例代码：

unsigned char *quicklistIndex(quicklist *quicklist, long long index) {
    if (index < 0) {
        index = (-index) - 1;
        quicklistNode *node = quicklist->tail;
        while (node && index >= node->count) {
            index -= node->count;
            node = node->prev;
        }
        if (node) {
            return ziplistIndex(node->zl, index);
        }
    } else {
        quicklistNode *node = quicklist->head;
        while (node && index >= node->count) {
            index -= node->count;
            node = node->next;
        }
        if (node) {
            return ziplistIndex(node->zl, index);
        }
    }
    return NULL;
}

这段代码会根据索引获取元素的值。

遍历操作

遍历quicklist是了解其内部结构的重要方法，下面是一个示例代码：

void quicklistRepr(quicklist *quicklist) {
    unsigned int count = 0;
    quicklistNode *node = quicklist->head;
    printf("quicklist (total count %lu):\n", quicklist->count);
    while (node) {