zset底层存储结构
zset底层的存储结构包括ziplist或skiplist,在同时满足以下两个条件的时候使用ziplist,其他时候使用skiplist,两个条件如下:
- 有序集合保存的元素数量小于128个
- 有序集合保存的所有元素的长度小于64字节
当ziplist作为zset的底层存储结构时候,每个集合元素使用两个紧挨在一起的压缩列表节点来保存,第一个节点保存元素的成员,第二个元素保存元素的分值。
当skiplist作为zset的底层存储结构的时候,使用skiplist按序保存元素及分值,使用dict来保存元素和分值的映射关系。
ziplist数据结构
ziplist作为zset的存储结构时,格式如下图,细节就不多说了,我估计大家都看得懂,紧挨着的是元素memeber和分值socore,整体数据是有序格式。
skiplist数据结构
skiplist作为zset的存储结构,整体存储结构如下图,核心点主要是包括一个dict对象和一个skiplist对象。dict保存key/value,key为元素,value为分值;skiplist保存的有序的元素列表,每个元素包括元素和分值。两种数据结构下的元素指向相同的位置。
skiplist的源码格式
zset包括dict和zskiplist两个数据结构,其中dict的保存key/value,便于通过key(元素)获取score(分值)。zskiplist保存有序的元素列表,便于执行range之类的命令。
/*
* 有序集合
*/
typedef struct zset {
// 字典,键为成员,值为分值
// 用于支持 O(1) 复杂度的按成员取分值操作
dict *dict;
// 跳跃表,按分值排序成员
// 用于支持平均复杂度为 O(log N) 的按分值定位成员操作
// 以及范围操作
zskiplist *zsl;
} zset;
zskiplist作为skiplist的数据结构,包括指向头尾的header和tail指针,其中level保存的是skiplist的最大的层数。
/*
* 跳跃表
*/
typedef struct zskiplist {
// 表头节点和表尾节点
struct zskiplistNode *header, *tail;
// 表中节点的数量
unsigned long length;
// 表中层数最大的节点的层数
int level;
} zskiplist;
skiplist跳跃列表中每个节点的数据格式,每个节点有保存数据的robj指针,分值score字段,后退指针backward便于回溯,zskiplistLevel的数组保存跳跃列表每层的指针。
/*
* 跳跃表节点
*/
typedef struct zskiplistNode {
// 成员对象
robj *obj;
// 分值
double score;
// 后退指针
struct zskiplistNode *backward;
// 层
struct zskiplistLevel {
// 前进指针
struct zskiplistNode *forward;
// 跨度
unsigned int span;
} level[];
} zskiplistNode;