链表提供了高效的节点重排能力,以及顺序性的节点访问方式,并且可以通过增删节点来灵活的调整链表的长度。
链表键的底层实现之一就是链表。除了链表之外,发布和订阅、慢查询、监视器等功能也用到了链表,Redis
服务器本身使用链表来保存多个客户端的状态信息。
3.1 链表和链表节点的实现
每个链表节点使用adlist.h/listNode
结构来表示
typedef struct listNode{
//前置节点
struct listNode *prev;
//后置节点
struct listNode *next;
//节点的值
void *value;
}listNode;
可以看出是一个双向链表
使用多个listNode
结构就可以组成链表,但是使用adlist.h/list
来持有链表的话,操作起来会更方便。
typedef struct list{
//表头节点
listNode *head;
//表尾节点
listNode *tail;
//链表所有包含的节点数量
unsigned long len;
//节点值复制函数
void *(*dup)(void *ptr);
//节点值释放函数
void (*free)(void *ptr);
//节点值对比函数
void (*match)(void *ptr, void *key);
}list;
-
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
函数用于对表链表节点所保存的值和另一输入值是否相等。
Redis
的链表实现的特性可以总结如下: - 双端:链表节点带有
prev
和next
指针,获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是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
,对链表的访问以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,程序获取表头和表尾节点的时间复杂度为O(1)
。 - 带有链表长度计数器:
list
结构中的len
属性来对list
持有链表进行计数。 - 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。