携手创作，共同成长！这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第26天，点击查看活动详情 >>

redis数据结构——ZipList

对于Redis，相信各位朋友都不陌生，下面咱们就一起来学习一下Redis的其中一种数据结构——ZipList。

ZipList的基本介绍

其实，ZipList 可以理解为一种特殊的“双端链表” ，由一系列特殊编码的连续内存块组成。可以在任意一端进行压入/弹出操作, 并且该操作的时间复杂度为 O(1)。

下面展示的是ZipList的一个结构图：

通过上面这个图，我们可以非常清楚地看到每个属性的表示意义及其表示范围：

1. zlbytes ：它记录的是整个ZipList在内存中占用的字节数
2. zltail ：它表示的是尾结点距离整个ZipList起始地址之间的字节数，通过这个属性可以很块地定位到尾结点
3. zllen：它记录的是整个ZipList中存放了多少个结点
4. zlend ：这个最要是用作标志位的，使用它来标志ZipList已经到达了末尾

经过了上面的介绍，相信大家都已经对ZipList的整体结构有了一个大致的认识了，下面再深入总结以下ZIpList的属性及其用途。

属性	类型	长度	作用
zlbytes	uint32_t	4 字节	它记录的是整个ZipList在内存中占用的字节数
zltail	uint32_t	4 字节	它表示的是尾结点距离整个ZipList起始地址之间的字节数，通过这个属性可以很块地定位到尾结点
zllen	uint16_t	2 字节	它记录的是整个ZipList中存放了多少个结点，即包含的结点数， 最大值为UINT16_MAX （65534），如果超过这个值，此处会记录为65535，但节点的真实数量需要遍历整个压缩列表才能计算得出。
entry	列表节点	不定	压缩列表包含的各个节点，节点的长度由节点保存的内容决定。
zlend	uint8_t	1 字节	这个是一个标志位，里面是一个特殊值 0xFF ，转换为十进制就是255，使用它来标志ZipList已经到达了末尾。

ZipList的实现

在文章的开头，我们说了ZipList可以看成一个特殊的双端链表。

相信大家对双端链表都非常熟悉吧，在一个结点里不仅要记录下一个结点是谁，还要记录上一个结点是谁。

虽然双端链表这个特性在某些情况下还是非常好用的，但是因为它每个结点都需要记录上一个结点、下一个结点，需要的额外空间变大了。

所以ZIpList的“双端链表”并不是像普通的双端链表那样实现的，ZipList表没有记录上一个结点或者下一个结点。

下面我们一起来看看ZipList中一个entry结点的结构（具体实现）：

1. previous_entry_length: 这个属性记录的是上一个结点的长度
2. encoding： 这个属性，记录着content的数据类型（同时通过它还可以知道当前结点的长度，以此可以找到下一个结点）
3. content： 这个属性是负责保存结点数据的，当然，这个数据包括字符串或者整数。

综上所述，ZIpList是一个特殊的双端链表，但是为了减少内存消耗，它的每个结点并不会去记录上一个结点或者下一个结点；ZIpList中记录的只是每一个结点的长度。

假如当前结点为 cur，其上一个结点为 pre，其下一个结点为 last。因为cur结点中记录了pre和cur的长度，所以cur地址减去pre的长度就找到了pre；cur地址加上 cur的长度就到了 last结点的起始位置。

总结

本文通过从ZipList的一个基本介绍到它的实现的讲述，让我们对ZipList有了一个比较好的认识，不管是新学习，还是复习都是由意义的。