redis zset 的实现，基于链表的二分查找 -- 跳跃表源码解析

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail;    // 跳跃表头尾节点
    unsigned long length;                   // 跳跃表节点数量
    int level;                              // 跳跃表最大层数
} zskiplist;

typedef struct zskiplistNode {
    sds ele;                            // 节点实际存储元素
    double score;                       // 用于排序的分值/优先级
    struct zskiplistNode *backward;     // 指向前驱节点
    struct zskiplistLevel {
        struct zskiplistNode *forward;  // 后继指针
        unsigned long span;             // 跨度
    } level[];
} zskiplistNode;

zskiplistNode *zslInsert(zskiplist *zsl, double score, sds ele) {
    zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
    unsigned int rank[ZSKIPLIST_MAXLEVEL]; // 用于计算跨度 span 的辅助数组
    int i, level;

    serverAssert(!isnan(score));

    // 依次遍历各层查找新节点插入位置
    x = zsl->header;
    for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--) {
        // 如果 i 不是 zsl->level-1 层, 那么 i 层的起始rank值为 i+1 层的rank值
        // 各层 rank 值累积，最终 rank[0] + 1 就是新节点的前置节点的排位
        rank[i] = i == (zsl->level-1) ? 0 : rank[i+1];

        // 沿后继指针遍历跳跃表
        while (x->level[i].forward &&
                // 对比节点分值
                (x->level[i].forward->score < score ||
                    // 分值相同情况下对比节点元素
                    (x->level[i].forward->score == score &&
                    sdscmp(x->level[i].forward->ele,ele) < 0)))
        {
            // 累加 rank 值，记录跨越的节点数，即 span 值
            rank[i] += x->level[i].span;
            // 移动指针
            x = x->level[i].forward;
        }
        // 存储待插入节点的所有后继
        update[i] = x;
    }

    /* we assume the element is not already inside, since we allow duplicated
     * scores, reinserting the same element should never happen since the
     * caller of zslInsert() should test in the hash table if the element is
     * already inside or not. */

    // 获取随机的节点层数值
    level = zslRandomLevel();
    if (level > zsl->level) {
        // 如果待插入节点层数大于当前跳跃表最大层数，说明将有未使用层
        // 初始化未使用层
        for (i = zsl->level; i < level; i++) {
            rank[i] = 0;
            update[i] = zsl->header;
            update[i]->level[i].span = zsl->length;
        }
        // 更新跳跃表最大层数值
        zsl->level = level;
    }

    // 分配内存，创建新节点
    x = zslCreateNode(level,score,ele);

    for (i = 0; i < level; i++) {
        // 设置新增节点的后继
        x->level[i].forward = update[i]->level[i].forward;
        // 打断已有指针，指向新节点，从而实现节点插入
        update[i]->level[i].forward = x;

        /* update span covered by update[i] as x is inserted here */
        // 计算新节点的跨越节点数
        x->level[i].span = update[i]->level[i].span - (rank[0] - rank[i]);

        // 更新已有节点的跨越节点数
        update[i]->level[i].span = (rank[0] - rank[i]) + 1;
    }

    /* increment span for untouched levels */
    // 如果当前节点层数小于跳跃表最大层数，说明其外层有节点
    // 需要让外层所有节点的跨越节点数 + 1
    for (i = level; i < zsl->level; i++) {
        update[i]->level[i].span++;
    }

    // 设置新增节点前驱指针
    x->backward = (update[0] == zsl->header) ? NULL : update[0];
    if (x->level[0].forward)
        x->level[0].forward->backward = x;
    else
        zsl->tail = x;

    // 跳跃表节点数加 1
    zsl->length++;
    return x;
}