《Redis设计与实现》链表-读书笔记

78 阅读2分钟

Redis构建了自己的链表实现,作为列表键、发布与订阅、慢查询、监视器等功能的实现基础。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

在Redis源码的adlist.h声明了链表的节点结构:

typedef struct listNode {
  	// 前驱节点
    struct listNode *prev;
  	// 后继节点
    struct listNode *next;
  	// 节点的值
    void *value;
} listNode;

多个listNode节点通过prevnext指针组成双端链表

image-20230430074536113.png

除此之外,adlist.h还提供了操作链表更简单的结构:

typedef struct list {
  	// 头节点
    listNode *head;
  	// 尾节点
    listNode *tail;
  	// 节点值复制函数
    void *(*dup)(void *ptr);
  	// 节点值释放函数
    void (*free)(void *ptr);
  	// 节点值匹配函数
    int (*match)(void *ptr, void *key);
  	// 节点数量
    unsigned long len;
} 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dupfreematch成员是用于实现多态链表所需的类型特定函数:

  • dup函数:用于复制链表节点所保存的值
  • free函数:用于释放链表节点所保存的值
  • match函数:用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等

image-20230430075322198.png

Redis的链表实现特性
双端链表节点带有prevnext指针,获取某个节点的前驱节点和后继节点的时间复杂度都是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节点的表尾节点的时间复杂度为O(1)
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,程序获取链表中节点数量的时间复杂度为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结的dupfreematch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不同类型的值