Redis中的双端链表实现

Redis中的双端链表实现

adlist作为redis中的双端链表,在Redis中被广泛的应用到了很多地方,比如 slowlog的存储,主从复制中报错客户端,list数据结构的实现等,很多都与此相关,所以也是非常重要的一个数据结构。

一)、Redis中双端链表的数据结构

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双端链表(以下代码定义在 src/adlist.h):

typedef struct list {     listNode *head;    //指向链表的第一个节点     listNode *tail;    //指向链表的最后一个节点     //复制链表节点时候的回调函数,由于链表节点可以任意类型的数据,不同类型操作不同,故而用回调函数去特殊处理     void *(*dup)(void *ptr);     void (*free)(void *ptr);     //释放链表节点内存时候的回调函数,理由同上     int (*match)(void *ptr, void *key);    //比较链表节点值的回调函数,用于自定义比较,理由同上     unsigned long len;  //当前列表节点数量 } list;

双端链表的节点(以下代码定义在 src/adlist.h):

typedef struct listNode {     struct listNode *prev;   //当前节点的上一个节点     struct listNode *next;   //当前节点的下一个节点     void *value;     //当前节点存储的值,可以任意类型 } listNode;

Redis中的双端链表实现

list 通过 head 和 tail两个指针分别指向链表的头尾两端,使得遍历链表可以从正反两个顺序进行遍历,而 listNode 的void *value,则可以保存任意数据,并可以通过dup,free,match来自定义如何处理listNode的值。

二、双端链表的简单操作

创建链表(以下代码定义在 src/adlist.c):

list *listCreate(void) {     struct list *list;    //初始化链表          //为链表分配内存     if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)         return NULL;     //为空链表设置初始值     list->head = list->tail = NULL;     list->len = 0;     list->dup = NULL;     list->free = NULL;     list->match = NULL;     return list; }

追加到链表结尾(以下代码定义在 src/adlist.c):

list *listAddNodeTail(list *list, void *value) {     listNode *node;    //初始化node节点      //为新的node节点分配内存     if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)         return NULL;     //为node节点设置值     node->value = value;          if (list->len == 0) {         //如果空链表则 将头尾指向 新节点 并后继前驱节点设置为NULL         list->head = list->tail = node;         node->prev = node->next = NULL;     } else {         //否则将节点的前驱节点设置为原来的尾部节点         node->prev = list->tail;         //由于追加到尾部,后继节点为NULL         node->next = NULL;         //之前的尾部节点的后继节点设置为新增的节点         list->tail->next = node;         //将列表的尾部节点指针指向新增的节点         list->tail = node;     }     //增加链表长度     list->len++;     return list; }

遍历链表:

常用的遍历链表有两种方式,一个是根据链表长度通过while循环去手动遍历,还有一种是用Redis双端链表提供的迭代器来遍历。

手动遍历(以下代码定义在 src/adlist.c 中的 内存释放函数):

void listRelease(list *list) {     unsigned long len;     //current表示当前遍历的游标指针,next表示下次遍历的游标指针(next作为临时变量用于保存下一个节点)     listNode *current, *next;     //将current指向头部节点     current = list->head;     //计算长度(其实就是 listLength(list))     len = list->len;     //通过长度递减的方式进行遍历,便利到长度为0的时候,遍历结束     while(len--) {         //保存下次循环的节点指针         next = current->next;         //释放掉当前节点,如果设置释放节点的回调函数,则执行用户自定义的函数         if (list->free) list->free(current->value);         zfree(current);         //将游标指向下个节点         current = next;     }     zfree(list); }

迭代器方式遍历请见下文。

三)、双端链表的迭代器

Redis 为了方便对链表的迭代,对链表进行了迭代器的封装,迭代器结构如下(以下代码定义在 src/adlist.h):

typedef struct listIter {     listNode *next;    //迭代器指向的下一个节点     //迭代方向,由于双端链表保存了head和tail的值,所以可以进行两个方向的迭代     //AL_START_HEAD表示从头向后遍历,AL_START_TAIL表示从尾部向前遍历     int direction; } listIter;

 迭代器使用实例:

//l表示list结构,n表示listNode结构,listNode的值保存的是sds字符串 //创建迭代器对象 iter = listGetIterator(l, AL_START_HEAD); //循环获取下一个需要遍历的节点 while ((n = listNext(iter))) {     //输出返回的节点n的value值     printf("Node Value: %sn", listNodeValue(n)); }

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