【Redis技术进阶之路】「底层源码解析」揭秘高效存储模型与数据结构底层实现(链表)

在Redis中,高效的数据存储模型和底层数据结构是Redis能够实现高性能的关键。Redis使用了一系列复杂的数据结构来存储键值对,并根据使用场景的不同选择不同的数据结构。

以下是Redis中一些常见的底层数据结构及其源码实现:

  1. 字典(dict):用于保存键值对的哈希表,是Redis中最基础的数据结构。



// 字典结构体定义
typedef struct dict {
    // 字典类型特定函数
    dictType *type;
    // 私有数据
    void *privdata;
    // 哈希表
    dictht ht[2];
    // 重新哈希的标志
    int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
} dict;
  1. 哈希表(dictht):是字典的一个组成部分,用来存储键值对的数组。



// 哈希表结构体定义
typedef struct dictht {
    // 哈希表数组
    dictEntry **table;
    // 数组大小
    unsigned long size;
    // 哈希表大小掩码,用于计算索引值
    unsigned long sizemask;
    // 已有节点的数量
    unsigned long used;
} dictht;
  1. 哈希节点(dictEntry):是哈希表中的一个节点,存放键值对。



// 哈希节点结构体定义
typedef struct dictEntry {
    // 键
    void *key;
    // 值
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;
    // 指向下一个节点的指针,形成链表
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;
  1. 跳跃列表(skiplist):用于有序集合数据类型。



// 跳跃列表节点结构体定义
typedef struct skiplistNode {
    // 成员对象
    robj *obj;
    // 后退指针
    struct skiplistNode *backward;
    // 层
    struct skiplistLevel {
        // 前进指针
        struct skiplistNode *forward;
        // 跳跃的距离
        unsigned int span;
    } level[];
} skiplistNode;
 
// 跳跃列表结构体定义
typedef struct skiplist {
    // 表头节点和表尾节点
    struct skiplistNode *header, *tail;
    // 表中节点的数量
    unsigned long length;
    // 表中层数最大的节点的层数
    int level;
} skiplist;
  1. 跳跃列表(linkedlist):用于列表数据类型。



// 链表节点结构体定义
typedef struct listNode {
    // 前置节点
    struct listNode *prev;
    // 后置节点
    struct listNode *next;
    // 值
    void *value;
} listNode;
 
// 链表结构体定义
typedef struct list {
    // 表头节点和表尾节点
    listNode *head, *tail;
    // 节点数量
    unsigned long len;
    // 函数
    void (*free)(void *ptr);
    // 复制函数
    void (*match)(void *ptr, void *key);
} list;
  1. 整数集合(intset):用于集合数据类型,当集合只包含整数时使用。



// 整数集合结构体定义

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