Redis数据结构之快速列表-quicklist
链表
在Redis
的早期版本中,存储list
列表结构时,如果元素少则使用压缩列表ziplist
,否则使用双向链表linkedlist
// 链表节点
struct listNode<T> {
listNode *prev;
listNode *next;
T value;
} listNode;
// 链表
struct list {
listNode *head; // 表头指针
listNode *tail; // 表尾指针
long len; // 链表长度
} list;
对于链表,有以下特性:
双端:节点带有
prev
和next
指针以获取前置、后置节点无环:表头的
prev
和表尾的tail
指向NULL
带表头表尾指针:获取表头表尾节点复杂度为
O(1)
带链表长度计数器:获取节点数复杂度为
O(1)
多态:使用
void*
来保存节点值,可保存不同类型值
快速列表
使用链表的附加空间相对太高,因为64bit
系统中指针是8
个字节,所以prev
和next
指针需要占据16
个字节,且链表节点在内存中单独分配,会加剧内存的碎片化,影响内存管理效率。
考虑到链表的以上缺点,Redis
后续版本对列表数据结构进行改造,使用quicklist
代替了ziplist
和linkedlist
。
// 快速列表节点
struct quicklistNode {
quicklistNode *prev;
quicklistNode *next;
ziplist *zl; // 指向压缩列表
int32 size; // ziplist字节总数
int16 count; // ziplist中元素数量
int2 encoding; // 存储形式,表示原生字节数组还是LZF压缩存储
...
} quicklistNode;
// 快速列表
struct quicklist {
quicklistNode *head;
quicklistNode *next;
long count; // 元素总数
int nodes; // ziplist节点个数
int compressDepth; // LZF算法压缩深度
}
quicklist;
从代码可以看出,quicklist
实际上是ziplist
和linkedlist
的混合体,它将linkedlist
按段进行切分,每一段使用ziplist
进行紧凑存储,多个ziplist
之间使用双向指针进行串接。
quicklist
内部默认单个ziplist
长度为8k
字节,超出这个字节数就会新起一个ziplist
进行存储。
在quicklist
内部,为进一步节约空间,还会使用LZF
算法对ziplist
进行压缩存储。
默认情况下,quicklist
压缩深度为0
即不压缩,实际压缩深度由配置中的list-compress-depth
决定。
为支持快速pop/push
,quicklist
首尾两个ziplist
不进行压缩,此时压缩深度为1
,深度为2
就表示首尾第一个和第二个ziplist
都不进行压缩。
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