06 Redis 跳表详解

什么是有序集合

顺便一下set，上次我们说过，set也是使用dict实现，只不过value是null，所以不过多说了。言归正传，zset是redis中最具有特色的数据结构，类似于java中的SorteddSet和HashMap的结合，首先它有set不可重复的特性，在这个基础上，还可以给value赋予一个score（排序权重）。

那适合什么样的场景呢，举个栗子，可以实现一个书的榜单，value是书名，score是书的评分，如下。

> zadd books 9.0 "think in java"(integer) 1> zadd books 8.9 "java concurrency"(integer) 1> zadd books 8.7 "java cookbook"(integer) 1> zrange books 0 -1 # 根据score排序"think in java""java concurrency""java cookbook"> zrevrange books 0 -1 # 根据score逆序排序"java cookbook""java concurrency""think in java"> zcard books #count(integer) 3> zscore books "java concurrency"# score使用double存储，所以有精度问题"8.9000000000000004" > zrank books "java concurrency" # 排名(integer) 1> zrangebyscore books 0 8.91 # 根据分值遍历"java concurrency""java cookbook"> zrangebyscore books -inf 8.91 withscores # 根据分值区间查询 score小于等于8.911）"java cookbook"2）"8.59999999999999996" 3）"java concurrency"4）"8.9000000000000004"

怎么实现有序集合

那么zset怎么实现的呢？zset底层是hash字典加上跳跃链表（skiplist）。上篇说过hash字典，这次主要说跳跃链表。直接上源码。

/** * 有序集合结构体 */typedef struct zset {    /*     * Redis 会将跳跃表中所有的元素和分值组成      * key-value 的形式保存在字典中     * todo：注意：该字典并不是 Redis DB 中的字典，只属于有序集合     */    dict *dict;    /*     * 底层指向的跳跃表的指针     */    zskiplist *zsl;} zset;/** * 跳跃表结构体 */typedef struct zskiplist {    struct zskiplistNode *header, *tail;    unsigned long length;    int level;} zskiplist;/** * ZSETs use a specialized version of Skiplists * 跳跃表中的数据节点 */typedef struct zskiplistNode {    sds ele;// 具体value    double score;// 评分    struct zskiplistNode *backward;// 后退指针    struct zskiplistLevel {        // 前进指针        struct zskiplistNode *forward;        /**         * 跨度实际上是用来计算元素排名(rank)的，         * 在查找某个节点的过程中，将沿途访过的所有层的跨度累积起来，         * 得到的结果就是目标节点在跳跃表中的排位         */        unsigned long span;    } level[];    // 层} zskiplistNode;

这么看有点懵逼吧？直接上图。

层数怎么定义呢？

上源码。

int zslRandomLevel(void) {    int level =1;    while((random()&0xFFFF)<(ZSKIPLIST_P * 0xFFFF))        level+= 1;    return (level<ZSKIPLIST_MAXLEVEL)?level:ZSKIPLIST_MAXLEVEL;}

每个新加入的节点都调用随机算法分配层数，redis的概率是25%，也就是ZSKIPLIST_P为25%。

查找过程

查找、更新、删除区别不大，就已查找举例了。