Redis中跳跃表的实质探究（redis跳跃表底层实现）

Redis是一种常用的基于内存的Key-Value数据库存储系统，它最近添加了一种新的数据结构–跳跃表（skiplist）。跳跃表可以为Redis提供更高效的数据查找，它大大提升了Redis性能，从而优化了存储和检索数据的效率。那么跳跃表是什么，它又能如何提升Redis的性能呢？本文将深入探讨这一问题。

跳跃表是一种常用的有序数据结构，它可以在时间复杂度为O(log（N）)内查找和插入元素，比哈希表的查找和插入操作更高效且更加稳定。跳跃表内部的核心结构是一个表，它包含多个链表，这些链表由段（span）级别组成，每个段拥有一组相同的节点。每个节点都有两个指针，一个指向前一个节点，另一个指向后一个节点。跳跃表的查找是基于其节点值来完成的，它会从顶层的第一个节点进行遍历，然后比较这个节点的值和要查找的值，如果小则跳到下一个节点，直到找到满足条件的节点为止，这样可以在O(log（N）)时间内完成查找。

实际应用中，Redis通过跳跃表来实现有序集合（sorted set）这种数据结构，无序集合（unsorted set）则依赖于哈希表（hash table）来实现。Redis中的有序集合使用跳跃表这种数据结构来存储元素，也就是将键值对映射成每个跳跃表段（span）上的节点，此时跳跃表更容易以排序的方式进行检索，从而提高检索数据的效率。

可以从Redis的源代码中看到Redis中使用跳跃表，下面对比一下Redis与传统哈希表的使用：

“`c

/* Redis中跳跃表的使用 */

skiplist *zsl = zslCreate ();

zskiplistNode *node = zslInsert (zsl, score, member);

zskiplistNode *foundNode = zslFirstInScoreRange (zsl, scoreMin, scoreMax);

/* 传统哈希表的使用 */

dict *d = dictCreate (&settings);

dictEntry *entry = dictAdd (d, key, val);

dictEntry *res = dictFind (d, key);

从上述例子中可以看出，Redis的跳跃表可以更高效的查找和插入元素，比传统哈希表更加稳定。因此，跳跃表可以有效提升Redis性能，改善存储和检索数据的效率，以此优化Redis数据库的性能。