redis源码剖析(2)：基础数据结构ADLIST

1、ADList概述

2、链表和链表节点定义

3、链表迭代器

4、总结

1、ADList概述

ADList(A generic doubly linked list)是 redis 自定义的一种双向链表，广泛运用于 redisClients 、 redisServer 、发布订阅、慢查询、监视器等（注：3.0及以前还会被运用于list结构中，在3.2以后被quicklist取代）。
链表是最常用的数据结构之一了，对于其算法和ADT就不做赘述，不了解的同学可以google、百度或者参考《数据结构：C语言版》等书籍。

2、链表和链表节点定义

每个链表节点都是用一个listNode表示

typedef struct listNode {   // 双向节点struct listNode *prev;struct listNode *next;void *value;    // 空指针，可以被指向任何类型
} listNode;

在简单的链表定义中，只用节点结构就已经能够满足链表的需求了，但是 redis 通过list结构体持有链表，使得链表操作更加方便、规范。

typedef struct list {listNode *head;     // 头指针listNode *tail;       // 尾指针void *(*dup)(void *ptr);    // 复制函数void (*free)(void *ptr);    // 节点释放函数int (*match)(void *ptr, void *key); // 对比函数函数unsigned long len;  // list长度
} list;

dup为节点复制函数
free为节点释放函数
match为节点比较函数

通过这样的定义，adlist有了以下优点：

双向：可以灵活的访问前置或者后置节点
list头指针和尾指针：可以方便的获取头尾节点或者从头尾遍历查找
len：使获取list由O(N)变为O(1)
通过void实现多态：不同的实例化链表对象可以持有不同的值，其对应的3个操作函数也可以自定义，是不是有点interface的感觉！

3、链表迭代器

除了双向链表的定义外，redis 还定义了一个迭代器，用于遍历链表：

typedef struct listIter {   // 列表迭代器listNode *next;int direction;  // 迭代器遍历方向
} listIter;

其中direction用于标识迭代器的遍历方向：

#define AL_START_HEAD 0     // 从头遍历
#define AL_START_TAIL 1     // 从尾遍历

通过定义listIter，redis 在需要遍历list时，不需要再复制各种tmp值，只需要调用listIter的遍历函数。以listSearchKey为例：

listNode *listSearchKey(list *list, void *key)  // list查找key
{listIter iter;listNode *node;listRewind(list, &iter);    // 初始化迭代器while((node = listNext(&iter)) != NULL) {   // 迭代器遍历if (list->match) {  // 如果定义了match函数if (list->match(node->value, key)) {return node;}} else {    // 直接进行值比较if (key == node->value) {return node;}}}return NULL;
}

所有和遍历有关的行为都收敛到了listIter中，list就专注负责存储。

4、总结

redis 的链表是双向无环的
ADList持有链表的头尾节点指针，链表长度以及链表操作函数
listNode的值为void，可以保存任意类型的值
通过实现不同的操作函数，ADlist可以保存各种不同类型的数据
迭代操作由专门的迭代器实现

其他一些api就不做深入解析了，ADList相关的定义都在adlist.h和adlist.c文件中，如果感兴趣可以自行查看