0x02_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地调整链表的长度。链表在Redis中的应用十分广泛，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。
如下所示：

redis> LLEN integers
(integer) 1024
 
redis> LRANGE integers 0 10
1)"1"
2)"2"
3)"3"
4)"4"
5)"5"
6)"6"
7)"7"
8)"8"
9)"9"
10)"10"
11)"11"

integers列表键的底层实现就是一个链表，链表中的每个节点都保存了一个整数值。
除了链表键之外，发布与订阅、慢查询、监视器等功能也用到了链表，Redis服务器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。

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

多个listNode通过prev和next指针组成双向链表。Redis使用adlist.h/list来持有链表：

typedef struct list {
    // 表头节点
    listNode *head;
 
    // 表尾节点
    listNode *tail;
 
    // 链表所包含的节点数量
    unsigned long len;
 
    // 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);
} list;

dup、free和match成员是用于实现多态链表所需的类型特定函数。
Redis的链表实现的特性如下：

• 双向：链表节点带有prev和next指针，获取某个节点的前驱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结构的head指针和tail指针，程序获取链表的表头和表尾节点的复杂度为O(1)。
• 带链表长度计数器：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。