Redis底层数据结构之List-编程知识

Redis底层数据结构之List

文章目录

- 1. Redis 6的list源码分析
- 1. Redis 7的list源码分析

1. Redis 6的list源码分析

首先我们查看一下redis 6关于list的相关配置：

config get list*

在这里插入图片描述

可以看见redis 6的quicklist底层使用的数据结构是ziplist

list-compress-depth：表示一个quicklist两端不被压缩的节点数量，这里的节点指的是quicklist双向链表的节点，而不是指ziplist里面的数据项个数

list-compress-depth的取值含义如下：

0：是个特殊值，表示都不压缩，这是redis的默认值
1：表示quicklist两端各有一个节点不压缩
2：表示quicklist两端各有两个节点不压缩

…以此类推

list-max-ziplist-size -2：当取正值时候，表示按照数据项个数来限定每个quicklist节点上的ziplist的长度。比如将这个参数配置成5，表示每个quicklist节点的ziplist最多包含5个数据项，当取负值的时候，表示按照占用的节点数来限制每个quicklist节点上的ziplist长度，它只能取-1到-5这5个值，每个值的含义如下：

-5：每个quicklist节点上的ziplist大小不能超过64kb
-4：每个quicklist节点上的ziplist大小不能超过32kb
-3：每个quicklist节点上的ziplist大小不能超过16kb
-2：每个quicklist节点上的ziplist大小不能超过8kb（默认值）
-1：每个quicklist节点上的ziplist大小不能超过4kb

所以在redis 6时list用quicklist来存储，quicklist存储了一个双向链表，链表的每一个节点都是ziplist

在这里插入图片描述

总结：

在较早的rendis（redis3之前）中，list有两种底层实现：

当列表中的元素的长度比较小或者数量比较少的时候，采用压缩列表ziplist来存储
当列表对象中的元素的长度比较大或者数量比较多的时候，则会转而使用双向列表linklist来存储

但是这两者数据结构各有优缺点：

ziplist的有点是内存紧凑，访问效率高，缺点是更新效率低（可能出现连锁更新现象），并且数据量较多时，可能导致大量的内存复制
linkedlist的优点就是修改的效率高，但是需要额外的内存，并且节点较多时，会产生大量的内存碎片

所以为了结合两者的优点，在redis 3.2之后，list底层的实现变成了快速列表：quicklist

quicklist本质上来说就是ziplist+linkedlist

在这里插入图片描述
下面来分析源码证明上面的数据结构，首先打开quicklist.h：

typedef struct quicklist {quicklistNode *head;quicklistNode *tail;unsigned long count;        /* total count of all entries in all ziplists */unsigned long len;          /* number of quicklistNodes */int fill : QL_FILL_BITS;              /* fill factor for individual nodes */unsigned int compress : QL_COMP_BITS; /* depth of end nodes not to compress;0=off */unsigned int bookmark_count: QL_BM_BITS;quicklistBookmark bookmarks[];
} quicklist;

上面时quicklist的结构，首先是head和tail，分别指向第一个quicklistNode和最后一个 quicklistNode，具体的结构如下：

在这里插入图片描述
下面我们看看quicklistNode的结构：

typedef struct quicklistNode {struct quicklistNode *prev;struct quicklistNode *next;//指向一个ziplistunsigned char *zl;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 */unsigned int container : 2;  /* NONE==1 or ZIPLIST==2 */unsigned int recompress : 1; /* was this node previous compressed? */unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */unsigned int extra : 10; /* more bits to steal for future usage */
} quicklistNode;