跳跃表的底层是由 C 语言实现的,它的实现源码如下:

typedef struct zskiplistNode {
	// 成员对象
    robj *obj;
    double score; // 分值
    struct zskiplistNode *backward; // 回退指针
    //层
    struct zskiplistLevel {
    	// 前进指针
        struct zskiplistNode *forward;
        // 跨度
        unsigned int span;
    } level[];
} zskiplistNode;

  • obj:用于存储字符串类型的数据;
  • score:用于存储排序的分值;
  • backward:后退指针,只能指向当前节点最底层的前一个节点,头节点和第一个节点 backward 指向 NULL,从后向前遍历跳跃表时使用;
  • level:柔性数组。每个节点的数组长度不一样,在生成跳跃表节点时,随机生成一个 1-64 的值,值越大出现的概率越低。level 数组的每项包含以下两个元素:
    • forward:指向本层下一个节点,尾节点的 forward 指向 NULL;
    • span:forward 指向的节点与本节点之间的元素个数,span 值越大,跳过的节点个数越多。

除了跳跃表节点外,还需要一个跳跃表结构来管理节点,Redis 使用 zskiplist 结构体,定义如下:

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail;
    unsigned long length;
    int level;
} zskiplist;
  • header:指向跳跃表头节点。头节点是跳跃表的一个特殊节点,它的 level 数组元素个数为 64。头节点在有序集合中不存储任何 member 和 score 值,ele 值为 NULL, score 值为 0,也不计入跳跃表的总长度。头节点在初始化时,64 个元素的 forward 都指向 NULL,span 值都为 0;
  • tail:指向跳跃表尾节点;
  • length:跳跃表长度,表示除头节点之外的节点总数;
  • level:跳跃表的高度。

它的结构实现如下图所示: image.png

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