Redis跳表到底能有多高层数，实际最多能堆叠几层呢？

关于Redis跳表层数的具体问题，我们首先要看它的设计规则，根据Redis的官方源代码和相关的设计文档（比如Redis的创作者Salvatore Sanfilippo在博客和邮件列表中的说明），Redis里的跳表并不是一个固定层数的结构，它的层数是动态的,并且带有一点随机性。

Redis中的每一个要插入跳表的元素，都会被分配一个随机的层数，这个层数是怎么决定的呢？它用的是类似抛硬币的原理，一个新节点首先肯定会有第1层，也就是最底层，程序就开始“抛硬币”，如果结果是“正面”（在程序里就是随机数满足某个条件），那么这个节点就获得第2层，接着再抛一次硬币，如果又是“正面”，它就获得第3层，就这样一直重复“抛硬币”的过程，直到某一次抛出“反面”为止，这个节点的层数也就确定了，一个节点有可能只有1层，也有可能运气非常好，连续抛出多次“正面”,从而获得很高的层数。

这个“抛硬币”的概率是怎么设定的呢？在Redis的源码中（具体在server.h文件里关于zskiplistNode的定义部分），这个概率被设定为四分之一，也就是25%的机会能向上一层，这意味着，大约每4个节点里，有1个会有第2层；每16个节点里，有1个会有第3层；每64个节点里，有1个会有第4层……以此类推，层数越高,拥有该层数的节点就越稀少。

现在回到核心问题：它到底能有多高？实际最多能堆叠几层？从理论上讲，因为这是一个随机过程，只要随机数生成器足够“给力”，理论上层数是可以非常非常高的，甚至达到成百上千层，Redis在实现时，为了避免在极端罕见的情况下出现过于夸张、浪费内存的层数，它设置了一个硬性的上限，在Redis的源代码中（具体在server.h文件中），明确定义了一个常量叫做ZSKIPLIST_MAXLEVEL，这个常量的值被设置为32，这意味着，无论一个节点的“运气”多么好，它在Redis的跳表里最多也只能拥有32层。Redis跳表的实际最大层数是32层。

为什么要设置这样一个上限呢？这主要是出于工程上的考虑，是一种权衡，如果允许层数无限增长，虽然在极其偶然的情况下能创造出搜索路径极短的“超级节点”，但更大概率是会导致内存的浪费，因为维护高层数的指针是需要额外空间的，设置一个合理的上限，比如32层，对于Redis实际应用的场景已经完全足够了，根据概率计算，当层数上限为32时，即使跳表中存储了海量的元素（比如数十亿甚至更多个），最顶层的节点数量也会非常少，但仍然能保证跳表高效的搜索效率，其查找时间复杂度接近O(log N)，这个32层的上限,被实践证明是在内存使用和搜索性能之间一个非常好的平衡点。

我们可以做一个简单的计算来感受一下：按照25%的概率向上，拥有第32层的节点，其出现的概率是(1/4)^31，这是一个极其微小的数字，意味着可能需要存储天文数字般的节点，才有可能出现一个达到32层的节点，在绝大多数实际应用中，跳表的实际高度可能远远达不到32层，可能只有十几层或二十层左右，但这个32层的“天花板”确保了即使在最极端的情况下,数据结构的行为也是可控和高效的。

Redis跳表的层数是通过一种“抛硬币”的随机算法动态生成的，这保证了跳表结构的平衡性不需要复杂的调整就能维持，而为了避免理论上的无限高层数可能带来的问题，Redis源码中设定了一个实际的最大层数限制，即32层,这个设计是Redis追求简单性和高性能的典型体现。

（主要设计思想和参数来源参考自Redis开源项目源码中的server.h和t_zset.c文件，以及Redis创始人Salvatore Sanfilippo的相关技术解说）