Redis底层解析链表类型

Posted 2022-08-03 小生凡一

链表

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调整链表的长度。

链表在redis中也被广泛运用，比如在发布与订阅，慢查询，监视器等功能中也用到了链表。本身还使用链表来保存多个客户端的状态信息，以及使用链表来构建客户端输出缓冲区(output buffer)。

1. 链表和链表节点的实现

每个链表节点使用一个 adlist.h/listNode结构来表示：

typedef struct listNode
	struct listNode *prev;	// 前置节点
	struct listNode *next;	// 后置节点
	void *value;	// 节点的值
listNode;

多个 listNode 可以通过 prev 和 next 指针组成双端链表

如下图所示

虽然仅仅使用多个listNode结构就可以组成链表，但是用adlist.h/list来持有链表的话，操作起来会更方便。

typedef struct list
	listNode *head; // 表头节点
	listNode *tail; // 表尾节点
	unsigned long len; // 链表所包含的节点数量
	void *(*dup)(void *ptr); // 节点值复制函数
	void *(*free)(void *ptr); // 节点值释放函数
	int (*match)(void *ptr,void *key); // 节点值对比函数
list;

list 结构为链表提供了表头指针 head，表尾指针 tail，以及链表长度计数器 len。
dup，free 和match 成员则是用于实现多态链表所需要的类型特定函数。

• dup 用于复制链表节点所保存的值
• free 函数用于释放链表节点所保存的值
• match 函数则用于对比链表节点所保持的值和另一个输入值是否相等

2. 链表的特点

• 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O(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 结构和 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O(1)
• 带由链表长度计数器：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，程序获取链表中的节点数量复杂度也为O(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。