链表提供了高效的节点重排能力,以及顺序性的访问方式,并且可以通过增删节点来灵活的调整链表的长度
Redis使用c语言并没有内置这种数据结构,所以Redis构建了自己的链表实现
当一个列表键包含了数量比较多的元素,又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的键的底层实现
链表的使用
列表键
发布与订阅
慢查询
监视器
Redis服务器本身使用链表来保存多个客户端的状态信息
使用链表来构建客户端输出缓冲区
链表与链表节点
链表节点adlist.h/listNode
多个listNode可以通过prev和next指针组成双端链表
typedef struct listNode{
//前置节点
struct listNode *prev;
//后置节点
struct listNode *next;
//节点的值
void *value;
}listNode;
链表adlist.h/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
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
typedef struct list{
//表头节点
listNode *head;
//表尾节点
listNode *tail;
//链表所包含的节点数量
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
int (*match)(void *ptr,void *key);
}list;
Redis链表实现的特性
双端:链表节点带有prev和next指针,获取某个节点的前置和后置节点的复杂度O(1)
无环:表头节点的prev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和tail指针,获取表头节点和表尾节点的指针的复杂度为O(1)
带链表长度计数器:len属性来对list所持有的链表节点进行计数,获取链表中节点数量的复杂度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
链表和链表节点的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 | 复制函数可以由dup属性直接获得O(1) |
listGetDupMethod | 返回链表当前正在使用的节点值复制函数 | O(1) |
listSetFreeMethod | 将给定函数设置为链表的节点值释放函数 | 释放函数可以由free属性直接获取O(1) |
listGetFree | 返回链表当前正在使用的节点值释放函数 | O(1) |
listSetMatchMethod | 将给定的函数设置为链表的节点值对比函数 | 对比函数可以通过match属性直接获取O(1) |
listGetMatchMethod | 返回链表当前正在使用的节点值对比函数 | O(1) |
listLength | 返回链表长度,就是有多少个节点 | len属性获取O(1) |
listFirst | 返回链表的头结点 | head属性获取O(1) |
listLast | 返回链表表尾节点 | tail属性获取O(1) |
listPrevNode | 返回给定节点的前置节点 | prev属性获取O(1) |
listNextNode | 返回给定节点的后置节点 | next属性获取O(1) |
listNodeValue | 返回给定节点目前正在保存的值 | value属性获取O(1) |
listCreate | 创建一个不包含任何节点的链表 | 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结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) |
listDelNode | 从链表中删除给定节点 | O(N) |
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) |
listRelease | 释放给定链表,以及链表中的所有节点 | O(N) |