Redis--双端链表

简介

链表在Redis中应用广泛,比如列表键的底层实现之一就是链表。当列表键包含了比较多元素,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。(其余情况使用ziplist压缩列表)

链表实现

每个链表的节点使用adlist.h中的listNode来表示:

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/*
* 双端链表节点
*/
typedef struct listNode {
// 前置节点
struct listNode *prev;
// 后置节点
struct listNode *next;
// 节点的值
void *value;
} listNode;

使用adlist.h中的list持有整个链表:

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/*
* 双端链表结构
*/
typedef struct list {
// 表头节点
listNode *head;
// 表尾节点
listNode *tail;
// 节点值复制函数,用于复制链表节点所保存的值
void *(*dup)(void *ptr);
// 节点值释放函数,用于释放链表节点所保存的值
void (*free)(void *ptr);
// 节点值对比函数,用于对比链表节点所保存的值与另一个输入值是否相等
int (*match)(void *ptr, void *key);
// 链表所包含的节点数量
unsigned long len;
} list;
  • 表头节点prev和表尾节点next都指向NULL,对链表的访问以NULL为终点。
    image.png

链表API

函数 作用 时间复杂度
listSetDupMethod 将给定的函数设置为链表的节点值复制函数。 O(1)
listGetDupMethod 返回链表当前正在使用的节点值复制函数。 复制函数可以通过链表的 dup 属性直接获得, O(1)
listSetFreeMethod 将给定的函数设置为链表的节点值释放函数。 O(1)
listGetFree 返回链表当前正在使用的节点值释放函数。 释放函数可以通过链表的 free 属性直接获得, O(1)
listSetMatchMethod 将给定的函数设置为链表的节点值对比函数。 O(1)
listGetMatchMethod 返回链表当前正在使用的节点值对比函数。 对比函数可以通过链表的 match 属性直接获得, O(1)
listLength 返回链表的长度(包含了多少个节点)。 链表长度可以通过链表的 len 属性直接获得, O(1)
listFirst 返回链表的表头节点。 表头节点可以通过链表的 head 属性直接获得, O(1)
listLast 返回链表的表尾节点。 表尾节点可以通过链表的 tail 属性直接获得, O(1)
listPrevNode 返回给定节点的前置节点。 前置节点可以通过节点的 prev 属性直接获得, O(1)
listNextNode 返回给定节点的后置节点。 后置节点可以通过节点的 next 属性直接获得, O(1)
listNodeValue 返回给定节点目前正在保存的值。 节点值可以通过节点的 value 属性直接获得, O(1)
listCreate 创建一个不包含任何节点的新链表。 O(1)
listAddNodeHead 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头。 O(1)
listAddNodeTail 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾。 O(1)
listInsertNode 将一个包含给定值的新节点添加到给定节点的之前或者之后。 O(1)
listSearchKey 查找并返回链表中包含给定值的节点。 O(N) , N 为链表长度
listIndex 返回链表在给定索引上的节点。 O(N) , N 为链表长度
listDelNode 从链表中删除给定节点。 O(1)
listRotate 将链表的表尾节点弹出,然后将被弹出的节点插入到链表的表头, 成为新的表头节点。 O(1)
listDup 复制一个给定链表的副本。 O(N) , N 为链表长度
listRelease 释放给定链表,以及链表中的所有节点。 O(N) , N 为链表长度

学习资料:
[1] 黄健宏. Redis设计与实现[M]. 机械工业出版社, 2014.