面试题：Redis跳跃表内存占用与哪些主要因素相关

Question

在Redis跳跃表中，简要阐述影响其内存占用的主要因素有哪些？并说明每个因素是如何对内存占用产生作用的。

Answer 1

1. 节点数量
   • 作用：跳跃表的节点是存储数据的基本单元，节点数量越多，内存占用越大。每个节点不仅要存储实际的数据，还包含用于层级链接的指针等额外信息。例如，在一个简单的字符串类型的跳跃表中，每个节点存储一个字符串值，若有大量的字符串需要存储，就会创建大量节点，从而显著增加内存占用。
2. 层级高度
   • 作用：跳跃表的层级高度决定了每个节点中指针数组的大小。层级越高，每个节点需要维护的指针数量就越多，内存占用也就越大。因为每个指针都需要占用一定的内存空间（通常在64位系统中指针占8字节）。例如，一个层级高度为16的跳跃表节点，相比层级高度为4的节点，会多占用大量用于存储额外层级指针的内存。
3. 数据项大小
   • 作用：跳跃表节点中存储的数据项本身的大小直接影响内存占用。如果存储的是大对象，如长字符串、复杂结构体等，内存占用会较大。例如，存储一个包含大量字段的JSON对象，相比存储一个简单的整数，显然会占用更多的内存空间。
4. 指针大小
   • 作用：指针用于在跳跃表中建立节点之间的链接关系。指针的大小取决于系统架构（32位系统指针一般占4字节，64位系统指针一般占8字节）。不同的系统架构下，跳跃表因指针大小不同而导致内存占用有差异。在64位系统中，由于指针更大，同样规模的跳跃表相比32位系统会占用更多内存。