跳跃表 -《Redis设计与实现》读书笔记

使用场景

1. 当有序集合包含的元素数量比较多 或者 有序集合中元素的成员是比较长的字符串时，使用跳跃表实现有序集合
2. 集群节点中用作内部数据结构

定义

// 跳跃表节点
typedef struct zskiplistNode {
    // 成员对象：一个SDS值
    // 在同一个跳跃表中，各个节点保存的成员对象必须是唯一的，但是多个节点保存的分值却可以是相同的
    // 分值相同的节点将按照成员对象在字典序中的大小来进行排序，成员对象较小的节点会排在前面(靠近表头的方向)，而成员对象较大的节点则会排在后面(靠近表尾的方向)
    sds ele;

    // 分值
    // 跳跃表中的所有节点都按分值从小到大排序
    double score;

    // 后退指针：用于从表尾向表头方向访问节点
    // 每次只能后退至前一个节点
    struct zskiplistNode *backward;

    // 层数组可以包含多个元素，每个元素都包含一个指向其他节点的指针
    // 层可以加快访问其他节点的速度，一般来说，层的数量越多，访问其他节点的数据越快
    // 每次创建一个新跳跃表节点的时候，根据幂次定律(越大的数出现的概率越小)随机生成一个介于1和32之间的值作为level数组的大小
    struct zskiplistLevel {
        // 前进指针：用于从表头向表尾方向访问节点
        struct zskiplistNode *forward;

        // 跨度：记录前进指针所指向节点和当前节点的距离
        // 两个节点之间的跨度越大，相距得就越远
        // 由于指向null的所有前进指针没有连向任何节点，所以跨度都为0
        // 跨度用来计算排位(rank)
        unsigned long span;
    } level[];

} zskiplistNode;

// 跳跃表
typedef struct zskiplist {
    // 指向跳跃表的表头节点：表头节点的后退指针、分值和成员对象属性都不会被用到，仅用到层属性
    // 指向跳跃表的表尾节点
    struct zskiplistNode *header, *tail;

    // 跳跃表内节点的数量
    unsigned long length;

    // 跳跃表内层数最大的那个节点的层数(表头节点的层数不算)
    int level;

} zskiplist;

源码阅读

1. 文件：src/server.h、src/t_zset.c、src/sort.c