源码解析Redis底层数据结构——链表

定义

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，比如：java；因为Redis是C语言开发的，但是C语言里面并没有内置链表这种数据结构，所以 Redis 构建了自己的链表实现。

每个链表节点使用一个

adlist.h/listNode

结构来表示：

/* Node, List, and Iterator are the only data structures used currently. */

typedef struct listNode {
    struct listNode *prev;
    struct listNode *next;
    void *value;
} listNode;
           

多个

listNode

可以通过

prev

和

next

指针组成双端链表， 如下图：

一个链表可以包含多个链表节点，adlist.h/list

/*
 * 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;
           

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 ， 而dup、free

和

match` 成员则是用于实现多态链表所需的类型特定函数：

• dup

  函数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存的值和另一个输入值是否相等。

总结

• 链表被广泛用于实现 Redis 的各种功能， 比如列表键， 发布与订阅， 慢查询， 监视器， 等等。
• 每个链表节点由一个

  listNode

  结构来表示， 每个节点都有一个指向前置节点和后置节点的指针， 所以 Redis 的链表实现是双端链表。
• 每个链表使用一个

  list

  结构来表示， 这个结构带有表头节点指针、表尾节点指针、以及链表长度等信息。
• 因为链表表头节点的前置节点和表尾节点的后置节点都指向

  NULL

  ， 所以 Redis 的链表实现是无环链表。
• 通过为链表设置不同的类型特定函数， Redis 的链表可以用于保存各种不同类型的值。