redis数据结构(二) - LinkedList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。
redis构建了自己的链表实现,链表在redis中的应用非常广泛,比如列表建的底层实现之一就是链表。当一个列表建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建的底层实现。处了列表建之外,发布与订阅,慢查询,监视器等功能也用了链表,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。
一.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可以通过prev和next指针组成双端链表
虽然仅仅使用多个listNode结构就可以组成了链表,但使用aslist.h/list来持有链表的话,操作更方便。
typedef struct list{
//表头节点
listNode *head;
//表尾结点
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;
list结构为链表提供了表头指针head,表尾指针,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:
1.dup函数用于复制链表节点所保存的值’
2.free函数用于释放链表节点所保存的值;
3.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;
redis的链表实现的特性可以总结如下:
1.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)。
2.无环:表头节点的prev指针和表尾节点next的指针都指向null,对链表的访问以null为终点。
3.带有表头和表尾指针:通过list结构的head指针和tail指针,程序获取链接的表头节点和表尾节点的复杂度是o(1)。
4.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,程序获取链表节点数量的复杂度是o(1)。
5.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。
二.链表和链表节点的API
三.终点回顾
1.链表被广泛用于实现redis的各种功能,比如列表建,发布与订阅,慢查询,监视器等
2.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。
3.每个链表使用一个list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。
4.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。
5.通过为链表设置不同类型特定函数,redis的链表可以用于保存各种不同类型的值。
本文摘自《redis设计与实现》 黄健宏 著