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Redis加速查找之跳表優(yōu)勢(shì)可見(jiàn)一斑
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隨著分布式技術(shù)的不斷發(fā)展，Redis越來(lái)越成為了分布式緩存的重要組成部分。對(duì)于Redis來(lái)說(shuō)，查找操作是非常頻繁的操作，因此如何優(yōu)化查找算法，提高Redis的性能，成為了一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。在這篇文章中，我們將會(huì)介紹Redis中的跳表(Skip List)并探究其在加速查找方面的優(yōu)勢(shì)。
跳表是一種基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它能夠加速有序鏈表的查找，可以用作Redis中有序集合的底層實(shí)現(xiàn)。跳表的核心思想是建立多級(jí)索引，每一級(jí)索引的元素?cái)?shù)量是前一級(jí)索引的某個(gè)固定比例的倍數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)查找效率的提高。
跳表的基本思想可以用如下示意圖來(lái)介紹：
如上圖所示，我們將10個(gè)元素按照大小順序插入到一個(gè)單鏈表中，并且隨機(jī)地從每4個(gè)元素中選取一個(gè)元素，將其標(biāo)記出來(lái)，建立第一級(jí)索引。第一級(jí)索引中的元素分別為1、4和7，它們分別指向單鏈表中的第一個(gè)、第五個(gè)和第九個(gè)元素。同理，我們可以得到第二級(jí)索引，其元素為1和7，分別指向單鏈表中的第一個(gè)和第九個(gè)元素。通過(guò)建立這樣多級(jí)索引的方式，我們可以快速地定位到每一個(gè)元素所在的位置，從而實(shí)現(xiàn)查找效率的提高。
在Redis中，跳表主要用于實(shí)現(xiàn)有序集合。在Redis中，有序集合是使用跳表來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣可以使得有序集合的基本操作，在大多數(shù)情況下都能夠達(dá)到O(log N)級(jí)別的時(shí)間復(fù)雜度，具有較高的性能。下面，我們將使用Redis命令來(lái)演示跳表的基本操作。
我們?cè)赗edis中創(chuàng)建一個(gè)有序集合并向其中插入元素，如下所示。
zadd mysortedset 1 "one"
zadd mysortedset 2 "two"
zadd mysortedset 3 "three"
zadd mysortedset 4 "four"
zadd mysortedset 5 "five"
zadd mysortedset 6 "six"
zadd mysortedset 7 "seven"
zadd mysortedset 8 "eight"
然后，我們可以使用Redis命令zrange來(lái)獲取有序集合中的元素，如下所示。
zrange mysortedset 0 -1
1) "one"
2) "two"
3) "three"
4) "four"
5) "five"
6) "six"
7) "seven"
8) "eight"
我們還可以使用Redis命令zrangebyscore來(lái)按照指定的分?jǐn)?shù)范圍獲取有序集合中的元素，如下所示。
zrangebyscore mysortedset 3 5
1) "three"
2) "four"
3) "five"
我們可以使用Redis命令zrem來(lái)從有序集合中刪除指定元素，如下所示。
zrem mysortedset "three"
通過(guò)以上操作，我們可以看到，在Redis中使用跳表來(lái)實(shí)現(xiàn)有序集合時(shí)，能夠獲得較高的查詢性能。
跳表是一種非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠在大多數(shù)情況下，實(shí)現(xiàn)O(log N)級(jí)別的時(shí)間復(fù)雜度。在Redis中，跳表被廣泛應(yīng)用于有序集合的實(shí)現(xiàn)中，可以極大地提高Redis的性能。
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分享名稱：Redis加速查找之跳表優(yōu)勢(shì)可見(jiàn)一斑（redis用的跳表）
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