Redis源码实现:长达五个千字符的长度
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Redis是一个高性能的键值存储数据库,其前辈是Memcached,但相比之下,Redis的功能更加强大,例如支持多种数据类型、数据持久化等特性。Redis的源码实现相当复杂,在这篇文章中,我们将详细探讨Redis源码实现的细节,并介绍一些关键的数据结构和算法。
Redis中最基本的数据结构是字符串,字符串的实现方式为SDS(简单动态字符串)。SDS是一种可扩展的字符串类型,支持O(1)时间复杂度的尾部追加和头部插入,优于C-style字符串和std::string。以下是SDS的定义:
typedef char* sds;
struct sdshdr {
long len;
long free;
char buf[];
};
通过len和free两个成员变量,SDS可以实现动态伸缩,以便适应变化的字符串长度。buf成员变量则用于保存字符串的实际内容。
在Redis中,除了SDS,还有很多其他的数据结构,例如链表、哈希表、跳跃表、有序集合等。这些数据结构都是基于C语言中的指针来实现的,其中最重要的是链表,因为它是其他数据结构的基础。以下是链表的定义:
typedef struct listNode {
struct listNode *prev;
struct listNode *next;
void *value;
} listNode;
typedef struct list {
listNode *head;
listNode *tl;
void *(*dup)(void *ptr);
void (*free)(void *ptr);
int (*match)(void *ptr, void *key);
unsigned long len;
} list;
链表中的每个节点都有一个prev和next指针,指向前一个节点和后一个节点。链表的尾节点的next指针指向空地址,头节点的prev指针也同样指向空地址。这样,我们可以在头尾节点进行O(1)的插入和删除操作,而无需遍历整个链表。
Redis中的哈希表则是使用了开放定址法来解决冲突的一种实现。以下是哈希表的定义:
typedef struct dictEntry {
void *key;
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
double d;
} v;
struct dictEntry *next;
} dictEntry;
typedef struct dictht {
dictEntry **table;
unsigned long size;
unsigned long sizemask;
unsigned long used;
} dictht;
typedef struct dict {
dictType *type;
void *privdata;
dictht ht[2];
long rehashidx;
unsigned long iterators;
} dict;
哈希表的核心是双重哈希函数,一级哈希将key映射到桶号,二级哈希将key的具体位置映射到桶内的地址。在Redis中,每个哈希表都会创建两个dictht结构体,一个ht[0]表示平时使用的哈希表,另一个ht[1]则用于扩容时的中转哈希表。除此之外,dict结构体还包含了一个rehashidx变量,用于记录哈希表的扩容状态。
跳跃表是Redis中较为少见的数据结构,但其用于实现有序集合类型非常重要。以下是跳跃表的定义:
typedef struct zskiplistNode {
double score;
sds ele;
struct zskiplistNode *backward;
struct zskiplistLevel {
struct zskiplistNode *forward;
unsigned int span;
} level[];
} zskiplistNode;
typedef struct zskiplist {
struct zskiplistNode *header, *tl;
unsigned long length;
int level;
} zskiplist;
跳跃表是一种空间换时间的数据结构,通过在每层建索引的方法,可以在log(N)时间内完成查找、插入和删除操作。下面是Redis中实现的跳跃表的示意图:
+----------------------------+
| level 3 |
+----------------------------+
| level 2 |
+----------------------------+
| level 1 |
+----------------------------+
| level 0 |
+----------------------------+
以上,我们讲述了Redis源码实现中一些关键数据结构的实现方式,这些数据结构都是Redis实现高性能的基础。如果你对Redis源码实现中其他的算法和实现细节感兴趣,可以继续深入阅读Redis的源码,相信你一定会有所收获。
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网页名称:Redis源码实现长达五个千字符的长度(redis源码多长)
转载来源:http://www.stwzsj.com/qtweb/news44/5744.html
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