Redis数据结构七之listpack和quicklist

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本篇笔记介绍 listpack 和 quicklist 两种结构

按照顺序，本来应该先介绍 quicklist 的结构，quicklist 在 7.0 之前的版本是由双向链表和压缩列表构成的，但是在 7.0 版本已经变成了由双向链表和 listpack 实现，所以在这里我们先介绍一下 listpack 的结构。

1、listpack

listpack 是替换 ziplist 的数据结构，所以在结构上两者是有些相似的，listpack 的结构如下：

| 总字节长度 | entry个数 | entry1 | entry2 | ... | entryN | end |

相比 ziplist，listpack 去除了到尾部节点，也就是到 entryN 的偏移量，但保留了其他属性。

对于单个 entry 元素，其结构如下：

| encoding | content | length |

encoding 表示 content 的编码，endocing 表示实际存储的内容，length 表示该 entry 的长度

避免连锁更新

使用 listpack 替代 ziplist 的一个好处是避免了连续更新的问题。

因为 ziplist 的每个元素都有一个属性用于保存前一个节点元素的长度，因此前一个节点修改后会可能需要修改后一个节点的属性，但是 listpack 没有这个关联关系，从而避免了影响后续元素的长度，也因此避免了连锁更新的问题。

获取最后一个节点

虽然 listpack 没有了指向尾部节点的偏移量，但是同样可以快速找到 listpack 的尾部节点，方式是通过 总字节长度属性的值，可以直接获取到 listpack 的尾部，然后根据 entry 元素尾部的 length 属性，就可以找到尾部 entry 的起始地址了。

2、 quicklist

在 Redis 3.2 版本，列表对象的底层实现变成了由 quicklist 实现，quicklist 实际上是压缩列表和双向链表的组合结构，因为 quicklist 就是一个链表，而链表中每一个元素就是压缩列表。

而在 Redis 7.0 版本，quicklst 变成了由双向链表和 listpack 构成的结构。

这里直接介绍 quicklist 由双向链表和 listpack 构成的结构。

quicklist 的结构和双向链表的结构类似：

typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;
    quicklistNode *tail;
    unsigned long count; 
    unsigned long len; 
    ...
} quicklist;

对于一个 quicklist，它也有指向 quicklist 的头节点和尾节点的指针，如结构中的 head 和 tail。

count 属性统计每个 quicklist 节点的 listpack 总数量的属性

len 则是统计 quicklist 中 quicklistNode 的数量的属性。

typedef struct quicklistNode {
    struct quicklistNode *prev;
    struct quicklistNode *next;
    unsigned char *entry;
    size_t sz;             
    unsigned int count : 16; 
    ...
} quicklistNode;

对于一个 quicklistNode，拥有指向前置节点和后置节点的指针，还有指向其下 listpack 的 entry，以及 sz 表示该 listpack 的总字节长度，count 属性则表示该 listpack 中包含的元素个数。