链表是Redis底层用非常广泛的数据结构。使用范围包含但不限于：列表键，发布与订阅、慢查询、监视器、客户端状态信息等

链表节点实现

每个链表节点使用一个adlist.h/listNode结构来表示：

typedef struct listNode{
    //前置节点
    struct listNode * prev;
    //后置节点
    struct listNode * next;
    //节点值
    void * value;
}listNode;

使用多个listNode结构就可以组成链表，但使用adlist.h/list来持有链表的话，操作起来会更方便：

typedef struct list{
    //头节点
    listNode * head;
    //尾节点
    listNode * tail;
    //链表节点数量
    unsigned long len;
    //节点值复制函数
    void *(*dup)(void *ptr);
    //节点值释放函数
    void *(*free)(void *ptr);
    //节点值比较函数
    void *(*match)(void *ptr, void *key);
}list;

list结构为链表提供了表头指针head、表尾指针tail，以及链表长度计数器len，而dup、free和match成员则是用于实现多态链表所需的类型特定函数：

  1. dup函数用于复制链表节点所保存的值；
  2. free函数用于释放链表节点所保存的值；
  3. match函数则用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等。

Redis链表特征：

  1. 双端，每个节点都带有prev节点和next节点。
  2. 无环，表头节点的prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL，对链表的访问以NULL为终点。
  3. 带表头指针和表尾指针。
  4. 带链表长度计数器，程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数。
  5. 多态，链表节点使用void*指针来保存节点值，并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点值设置类型特定函数，所以链表可以用于保存各种不同类型的值。

链表 API

函数 作用 时间复杂度
listSetDupMethod 将给定的函数设置成链表节点值复制函数 O(1)，通过链表的dup属性直接获得
listGetDupMethod 返回链表当前正在使用的节点值复制函数 O(1)
listSetFreeMethod 将给定的函数设置成链表节点值释放函数 O(1)
listGetFree 返回链表当前节点值释放函数 O(1)
listSetMatchMethod 将给定的函数设置成链表节点值对比函数 O(1)
listGetMatchMethod 返回链表当前节点值对比函数 O(1)
listLength 返回链表长度 O(1)
listFirst 返回链表头节点 O(1)
listLast 返回链表尾节点 O(1)
listPrevNode 返回给定节点的前置节点 O(1)
listNextNode 返回给定节点的后置节点 O(1)
listNodeValue 返回给定节点当前值 O(1)
listCreate 创建不包含任何值的空链表 O(1)
listAddNodeHead 将给定值的新节点添加到表头 O(1)
listAddNodeTail 将给定值的新节点添加到表尾 O(1)
listInsertNode 将给定值的新节点插入到链表指定位置 O(1)
listSearchKey 查找并返回链表中给定值的节点 O(n)
listIndex 返回链表给定索引的节点 O(n)
listDelNode 删除链表给定节点 O(n)
listRotate 将表尾节点弹出并设置成新的表头节点 O(1)
listDup 添加给定链表副本 O(n)
listRelease 释放给定链表 O(n)

链表总结

  1. 链表被广泛用于实现Redis的各种功能，比如列表键、发布与订阅、慢查询、监视器等。
  2. 每个链表节点由一个listNode结构来表示，每个节点都有一个指向前置节点和后置节点的指针，所以Redis的链表实现是双端链表。
  3. 每个链表使用一个list结构来表示，这个结构带有表头节点指针、表尾节点指针，以及链表长度等信息。
  4. 因为链表表头节点的前置节点和表尾节点的后置节点都指向NULL，所以Redis的链表实现是无环链表。
  5. 通过为链表设置不同的类型特定函数，Redis的链表可以用于保存各种不同类型的值。