链表简介:
因为C语言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。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键的底层实现。
1、链表实现:
链表结点数据结构:
typedef struct listNode {
struct listNode *prev;
struct listNode *next;
void *value;
}listNode;
虽然使用多个listNode结构就可以组成链表,但使用list来持有链表的话,操作起来会更方便。
链表数据结构:
typedef struct list {
listNode *head;
listNode *tail;
unsigned long len;
void *(*dup) (void *ptr);
void *(*free) (void *ptr);
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函数用于复制链表结点所保存的值;
- free函数用于释放链表结点所保存的值;
- match函数则用于对比链表结点所保存的值和另一个输入值是否相等;
2、特性:
- 双端:链表结点带有prev和next指针,获取某个节点前置节点和后置节点复制度都是O(1)
- 无环:表头结点的prev指针和表尾结点的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:获取表头节点和表尾节点复制度O(1)
- 带链表长度计数器:len属性对list持有的链表节点进行计数,获取节点数量复制度O(1)
- 多态:使用void* 指针保存节点值,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。
重点回顾:
- 链表被广泛用于实现Redis各种功能,如列表键、发布订阅、慢查询等
- 每个链表结点由一个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。
- 每个链表用一个list结构表示,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。
- 因为链表表头前置节点和表尾后置节点都指向NULL,所以Redis的链表实现是无环链表。
- 通过为链表设置不同类型特定函数,Redis的链表可以用于保存各种不同类型的值。