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godis中Stream实现

首先,我们先来看看redis stream 使用:推荐阅读文章"挑战Kafka!Redis5.0重量级特性Stream尝鲜"
我们使用哈希链表来实现队列,它将队列划分为多个哈希桶,并使用链表将桶中的元素连接在一起。这个数据结构在Redis里面就是使用的Hashmap + Linkedlist结构实现的。

在Go语言中实现这个数据结构的话,我们可以使用一个哈希表和一个双端链表来实现。哈希表中的每个键对应的值都是一个双端链表,每个节点代表一个Redis Stream的元素。

具体来说,每个哈希桶都是一个双端链表,元素通过哈希函数映射到对应的哈希桶中,然后插入到该桶对应的链表中。这样就可以在O(1)时间内插入新元素到Redis Stream中,同时支持快速的查找和删除操作。

同时,哈希链表的队列还支持范围查询,这是Redis Stream的一个重要特性。通过使用一个双向迭代器(类似于游标)来记录当前读取和写入位置,就可以很容易地实现范围查询功能。例如,我们可以从一个时间戳开始,向后或向前遍历链表,直到达到另一个时间戳或者达到列表的末尾。

这个数据结构的优点包括:

  • 高性能:插入、删除、查找、范围查询等操作都可以在O(1)时间内完成,而且在大多数情况下都非常高效。
  • 可扩展性:由于哈希链表可以很容易地扩展到大规模的工作负载,因此它非常适合处理具有大量数据的应用程序。
  • 可定制性:由于哈希链表是一个非常通用的数据结构,因此可以通过调整和定制它来适应各种不同的应用场景。

缺点包括:

  • 内存消耗:由于哈希链表需要同时保存元数据和索引信息,因此它们可能需要占用大量的内存。这可能成为处理大量数据时的瓶颈。
  • 性能下降:在处理大量数据时,由于哈希链表需要进行哈希计算和链表操作,因此性能可能会出现下降。

让我们来看下具体的结构体

package database
type Node struct {
    Key   string  // 键
    Value string  // 值
    Prev  *Node   // 前一个节点
    Next  *Node   // 后一个节点
}

// 定义哈希链表结构体
type HashList struct {
    Buckets    map[int]*Node // 哈希桶
    Size       int           // 哈希桶的数量
    Head       *Node         // 头节点
    Tail       *Node         // 尾节点
    Current    *Node         // 当前节点
}

// 定义哈希链表队列结构体
type HashMapQueue struct {
    Buckets      []*HashList   // 哈希链表队列(由多个哈希链表组成)
    Size         int           // 哈希链表队列的大小
    RangeMin     string        // 范围查询的最小值
    RangeMax     string        // 范围查询的最大值
    CurrentIndex int           // 当前哈希链表队列的索引
    CurrentNode  *Node         // 当前节点
}