链表
链表提供了高效的节点重排能力，以及顺序性的节点访问顺序，并且可以通过增删节点来灵活地调整链表的长度。作为一种常用数据结构，链表内置在很多高级的编程语言里面，因为Redis使用的C语言并没有内置这种数据结构，所以Redis构建了自己的链表实现。链表在Redis中的应用非常广泛，比如列表键的底层实现之一就是链表。当一个列表键包含了数量比较多的元素，又或者列表中包含的元素都是比较长的字符串时，Redis就会使用链表作为列表键的底层实现
举个栗子，以下的示例中list1和list2都是列表键，只不过list1和list2元素的推入方式不一样，list1是使用的是LPUSH命令，从左到右（从头部）添加元素，list2使用的是RPUSH命令，从右到左（从尾部）添加元素
127.0.0.1:6379> LPUSH list1 "foo" (integer) 1 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 "bar" (integer) 2 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 "test" (integer) 3 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 "hello" (integer) 4 127.0.0.1:6379> LPUSH list1 "world" (integer) 5 127.0.0.1:6379> LLEN list1 (integer) 5 127.0.0.1:6379> LRANGE list1 0 2 1) "world" 2) "hello" 3) "test" 127.0.0.1:6379> RPUSH list2 "foo" (integer) 1 127.0.0.1:6379> RPUSH list2 "bar" (integer) 2 127.0.0.1:6379> RPUSH list2 "test" (integer) 3 127.0.0.1:6379> RPUSH list2 "hello" (integer) 4 127.0.0.1:6379> RPUSH list2 "world" (integer) 5 127.0.0.1:6379> LLEN list2 (integer) 5 127.0.0.1:6379> LRANGE list2 0 2 1) "foo" 2) "bar" 3) "test"
list1和list2列表键的底层实现就是一个链表，链表中的每个节点都保存了一个字符串。除了链表键之外，发布与订阅、慢查询、监视器等功能也用到了链表，Redis服务器本身还使用链表来保存多个客户端的状态信息，以及使用链表来构建客户端输出缓冲区
链表和链表节点的实现
adlist.h
typedef struct listNode {
//前置节点
struct listNode *prev;
//后置节点
struct listNode *next;
//节点的值
void *value;
} listNode;
多个listNode可以通过prev和next指针组成双端链表，如图1-1所示
图1-1 由多个listNode组成的双端链表
虽然仅仅使用多个listNode结构就可以组成链表，但使用list来持有链表的话，操作起来会更方便
adlist.h
typedef struct list {
//表头节点
listNode *head;
//表尾节点
listNode *tail;
//节点值复制函数
void *(*dup)(void *ptr);
//节点值释放函数
void (*free)(void *ptr);
//节点值对比函数
int (*match)(void *ptr, void *key);
//链表所包含的节点数量
unsigned long len;
} 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：
- dup函数用于复制链表节点所保存的值
- free函数用于释放链表节点所保存的值
- match函数用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等
图1-2是由一个list和三个listNode结构组成的链表
图1-2 由list结构和listNode结构组成的链表
Redis的链表实现的特性可以总结如下：
- 双端：链表节点带有prev和next指针，获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都为O(1)
- 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
- 带表头指针和表尾指针：通过list结构的head指针和tail指针，程序获取链表的表头节点和表尾节点的时间复杂度为O(1)
- 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，程序获取链表长度的时间复杂度为O(1)
- 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个不同类型的值
链表和链表节点的API
表1-1列出了所有用于操作链表和链表节点的API
| 函数 | 作用 | 时间复杂度 |
| listSetDupMethod(l,m) | 将给定的函数指针m设置为链表的节点l中的dup属性的复制函数 | O(1) |
| listGetDupMethod(l) | 返回链表当前正在使用的节点值复制函数 | O(1) |
| listSetFreeMethod(l,m) | 将给定的函数指针m设置为链表l中free属性的节点值释放函数 | O(1) |
| listGetFree(l) | 返回链表当前正在使用的节点值释放函数 | 释放函数可以通过链表的free属性直接获得，O(1) |
| listSetMatchMethod(l,m) | 将给定的函数指针m设置为链表l的match属性节点值对比函数 | O(1) |
| listGetMatchMethod(l) | 返回链表l当前正在使用的节点值对比函数 | 对比函数可以通过链表的match属性直接获得，O(1) |
| listLength(l) | 返回链表的长度（包含了多少个节点） | 链表长度可以通过链表的len属性直接获得，O(1) |
| listFirst(l) | 返回链表的表头节点 | 表头节点可以通过链表的head属性直接获得，O(1) |
| listLast(l) | 返回链表的表尾节点 | 表尾节点可以通过链表的tail属性直接获得，O(1) |
| listPrevNode(n) | 返回给定节点的前置节点 | 前置节点可以通过节点的prev属性直接获得，O(1) |
| listNextNode(n) | 返回给定节点的后置节点 | 后置节点可以通过节点的next属性直接获得，O(1) |
| listNodeValue(n) | 返回给定节点目前正在保存的值 | 节点值可以通过节点的value属性直接获得，O(1) |
| listCreate(void) | 创建一个不包含任何节点的新链表 | O(1) |
| listAddNodeHead(list *list, void *value) | 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头 | O(1) |
| listAddNodeTail(list *list, void *value) | 将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾 | O(1) |
| listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after) | 将一个包含给定值的新节点添加到给定节点的之前或者之后 | O(1) |
| listSearchKey(list *list, void *key) | 查找并返回链表中包含给定值的节点 | O(N) ，N 为链表长度 |
| listIndex(list *list, long index) | 返回链表在给定索引上的节点 | O(N)，N为链表长度 |
| listDelNode(list *list, listNode *node) | 从链表中删除给定节点 | O(1) |
| listRotate(list *list) | 将链表的表尾节点弹出，然后将被弹出的节点插入到链表的表头，成为新的表头节点 | O(1) |
| listDup(list *orig) | 复制一个给定链表的副本 | O(N)，N为链表长度 |
| listRelease(list *list) | 释放给定链表，以及链表中的所有节点 | O(N)， N为链表长度 |