redis数据结构-链表，压缩表，快速表

大纲：

1. 双向链表-list
2. 压缩表-ziplist
3. 快速表-quicklist

 

一、双向链表-list

redis早期版本处理list用的就是双向链表

struct listNode{
    struct listNode *prev; //前一个结点
    struct listNode *nenxt; //下一个结点
    void *value;//节点的值
}

struct list {
    listNode *head; //头结点
    listNode *tail; //头结点
    long len;//节点数量
}

 

二、压缩表-ziplist

用数组的形式模仿实现了双向链表

2.1ziplist组成

• zlbytes: ziplist的大小（单位: 字节)
• zltail: ziplist最后一个节点的偏移量，有ziplist守地址，有偏移量可以定位最后一个entry用于反向遍历
• zllen: ziplist的节点（entry）个数
• entry: 节点
• zlend: 值为0xFF，ziplist的结尾

 

 

2.2entry的组成

data就是实际存放的数据

prelength是前结点的大小，也是用与反向遍历的，如果前结点小于254字节，则entry中prelength占用1个字节来记录，如果大于等于254，prelength占用5个字节，第一字节固定254，后4个字节表示大小

encoding用于表示data存储的数据类型和数据大小

 

 最后1111xxxx表示超小数0-12。0000，1110，1111被占掉了，xxxx可以表示1-13，实际表示的值再-1。

 

 上图中pppqqqrrrsssttt都是用来表示字符串大小的

三、快速表-quicklist

压缩表的特点是结构紧凑占用内存少，连续内存读写块，但缺点是，频繁增加导致realoc重新分配内存，消耗性能。

链表的特点是存储前后指针（浪费一定空间），但增加删除、删除结点不用内存重分配，但存储的内存非连续，读写性能偏低。

结合上述两种结构的优点设计出了快速表：快速表示一个双向链表，只不过每一个节点的值是一个压缩表。

 

 

 

typedef struct quicklistNode {
    struct quicklistNode *prev;
    struct quicklistNode *next;
    unsigned char *zl;　　　　　　　　//指向压缩表的指针，或者指向压缩后的压缩表
    unsigned int sz;             /* ziplist size in bytes */
    unsigned int count : 16;     /* count of items in ziplist */ 
    unsigned int encoding : 2;   /* RAW==1 or LZF==2 */ LZF为压缩算法
    unsigned int container : 2;  /* NONE==1 or ZIPLIST==2 */ 目前只有2
    unsigned int recompress : 1; /* was this node previous compressed? 中间压缩的结点被访问了，需要进行标记，便于下次压缩 */
    unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */没用
    unsigned int extra : 10; /* more bits to steal for future usage */没用
} quicklistNode;

typedef struct quicklistLZF {
    unsigned int sz; /* LZF size in bytes*/
    char compressed[]; //压缩后的数据保存在字节数组中(c中没有byte类型，一个char占1字节，所以用char表示)
} quicklistLZF;

typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count;        /* total count of all entries in all ziplists */
    unsigned int len;           /* number of quicklistNodes */
    int fill : 16;              /* fill factor for individual nodes  一个配置项list-max-ziplist-size，规定了ziplist中有多少个entry，当值为(-1~-5)时，表示一个ziplist的大小（4k~64k），越接近1越向一个链表，越接近无穷大越像一个压缩表 */
    unsigned int compress : 16; /* depth of end nodes not to compress;0=off   一个配置项list-compress-depth，规定了链表两端多少个quicklistNode不被压缩，经研究链表的头尾节点是使用率最高的，因此中间不常被访问的结点应该被压缩*/
} quicklist;