最近，我想通过redis的源码来学习redis。虽然平时工作中用得不多，不过对redis还是比较感兴趣的，毕竟它的性能是不错的。redis是一个开源的项目，我们可以通过源代码去了解redis。我后面会通过自己的学习，写一些关于redis源码的帖子。帖子的主要内容是分析代码设计，而并不会对源码进行详细解说。如果有不对的地方，请指正。源码是reids 3.0.3版本。
adlist
一、adlist，双链列表
数据结构定义如下：
//节点
typedef struct listNode {
struct listNode *prev;
struct listNode *next;
void *value;
} listNode;
//迭代器
typedef struct listIter {
listNode *next;
int direction;//迭代器方向
} listIter;
//链表
typedef struct list {
listNode *head;
listNode *tail;
void *(*dup)(void *ptr);//复制函数
void (*free)(void *ptr);//销毁函数
int (*match)(void *ptr, void *key);//匹配函数
unsigned long len;
} list;跟一般的双向链表差别不大。redis的双向链表是设计成一个比较通用的链表，所以value是指针，不限value的实际类型，另外给链表提供了用于复制、销毁、匹配的函数，使得链表的value可支持不同的内存管理方法，或者进行一些回调。
另外，还提供了迭代器，链表的迭代器通常都不是随机迭代器，只能一个元素一个元素地跳。由于这是双向链表，所以迭代器可以向前跳，也可以向后跳，不过redis只提供了向后跳的函数。迭代器也支持正向、反向，具体需要通过direction字段来指定方向。结合direction也可以实现迭代器向前跳，大概是这样adlist便没有提供向前跳的函数吧。
二、adlist的相关操作函数
主要有两类，一类是宏，一类是函数，看代码都比较简单，这里不对代码进行详解。只是简单列举一下函数。
/* Prototypes */ list *listCreate(void);//创建链表 void listRelease(list *list);//销毁链表 list *listAddNodeHead(list *list, void *value);//往表头插入元素 list *listAddNodeTail(list *list, void *value);//往表尾插入元素 list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after); //插入到指定位置 void listDelNode(list *list, listNode *node);//删除节点 listIter *listGetIterator(list *list, int direction);//迭代器 listNode *listNext(listIter *iter);//迭代器向后跳，下一个 void listReleaseIterator(listIter *iter);//销毁迭代器 list *listDup(list *orig);//复制链表 listNode *listSearchKey(list *list, void *key);//查询 listNode *listIndex(list *list, long index);//获取指定位置的节点 void listRewind(list *list, listIter *li);//迭代器返回表头，正向迭代器 void listRewindTail(list *list, listIter *li);//迭代器到表尾，反向迭代器 void listRotate(list *list);//旋转链表，把表尾元素放到表头
三、adlist提供对象的内存管理
这里讲一下adlist如何通过dup，free进行内存管理。
有三个地方需要注意的：
a. 插入元素时，node中的value直接赋值为入参的value，不会调用dup函数。
b. listDup中，如果dup函数存在，调用dup函数去复制value。
c. listDelNode和listRelease中，如果free函数存在，通过free方法去销毁value。
通过上面三点，可以实现一些简单的内存管理方法，主要是对象内存的申请和销毁方面的管理。下面介绍一下简单的用法。
1) adlist不负责申请和销毁
如下面代码（代码没有通过编译测试，可能有误）
char s[] = “hello world”; list *lst = listCreate(); //list的free，dup函数为空 listAddNodeTail(lst, &s[0]); listAddNodeTail(lst, &s[1]); listAddNodeTail(lst, &s[2]); listAddNodeTail(lst, &s[3]); //do some thing with lst list *lst2 = listDup(lst); //do some thing with lst2 listRelease(lst); listRelease(lst2);
上面例子中，adlist不负责value内存空间的申请和销毁，完全由调用方管理。这时要求value所指定的元素的生存周期要比adlist的长，否则adlist中的value指定可能会失效。
2) adlist负责动态申请和销毁
如下面代码，（代码没有通过编译测试，可能有误）：
void addStringToListHead(list *lst, char *s)
{
char *snew = (char*)malloc(strlen(s)+1);
assert(snew);
strcpy(snew,s);
listAddNodeHead(list,snew);
}
void *stringDup(void *s)
{
char *sorg = (char*)s;
char *snew = (char*)malloc(strlen(sorg)+1);
assert(snew);
strcpy(snew,sorg);
return snew;
}
void *stringFree(void *s)
{
if (s) free(s);
}
int stringMatch(void *s1, void *s2)
{
if (s1 && s2) return strcmp((char*)s1,(char*)s2) == 0 ? 1 : 0;
if (!s1 && !s2) return 1;
return 0;
}
list *lst = listCreate();
listSetDupMethod(lst, stringDup);
listSetFreeMethod(lst, stringFree);
listSetMatchMethod(lst, stringMatch);
addStringToListHead(lst,”hello”);
addStringToListHead(lst,”world”);
// do something
list *lst2 = listDup(lst);
// do something
listRelease(lst);
listRelease(lst2);上面例子中动态生成的空间插入到adlist后，完全由adlist来负责管理，调用方不应该再长期持有或者删除动态空间的指针，否则会造成管理混乱。需要注意的是，adlist的dup函数需在复制时进行深度复制，否则一个动态申请的空间同时被两个指针长期保存，只要其中一个指针被free后，另一个指针就失效，再次访问或者free失效指针都将出错。
3) 未能友好地支持reference counting
未能友好支持reference counting的原因在于插入元素时，没有调用相关函数以增加引用计数。在复制list时通过dup来实现引用计数加1，在删除节点时通过free进行引用计数减1。但是插入元素时由于没有调用dup或是进行其他函数使引用计数加1，value便持有了指针，这使adlist不能友好地支持reference counting。不过这是可以通过其他方式实现支持的，如在插入前进行引用计数器加1，如果插入失败则引用计数减1。
四、容易产生内存碎片。
先不考虑value，只看node。可以看到，adlist进行插入元素或是复制链表时都需要申请节点空间，删除节点时需要释放空间。对于不断地进行插入和删除，如果所有的zmalloc、zfree函数没能作出很好的内存管理策略，很容易造成内容碎片。
五、总结
除了在内存管理上提供了调用方自定义的方法外，adlist跟一般的双向链表没有太大的区别，其特点就如上面所述，这里不再介绍了。
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