Redis数据结构-字典

定义

哈希表

typedef struct dictht {
    dictEntry **table;			// 哈希表数组
    unsigned long size;			// 哈希表大小
    unsigned long sizemask;		// 哈希表大小掩码，用于计算索引值，总是等于size - 1
    unsigned long used;			// 哈希表已有节点的数量
}dictht;

哈希表节点

typedef struct dictEntry {
    void *key;				// 键
    union {						
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        struct dictEntry *next;
    }v;					// 值
    struct dictEntry *next;		// 指向下个哈希表节点，形成链表
}dictEntry;

字典

typedef struct dict {
    dictType *type;			// 类型特定函数
    void *private;			// 私有数据
    dictht ht[2];			// 哈希表
    int trehashidx;			// rehash索引，当rehash不在进行时，值为-1
}dict;

typedef struct dictType {
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    int (*keyCompare)(void *privdata, const *key1, const void *key2);
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
}dictType;

普通状态下的字典图示

rehash

操作步骤

• 为ht[1]哈希表分配空间，哈希表的空间大小取决于要执行的操作，以及ht[0].used

扩展操作：ht[1]的大小为第一个大于等于

收缩操作：ht[1]的大小为第一个大于等于

• ht[0]中所有的键值对都迁移到ht[1]：重新计算键的哈希值和索引值
• 当ht[0]中所有键值对都迁移到了ht[1]之后，释放ht[0]，将ht[1]设置为ht[1]，ht[1]新创建空白哈希表

渐进式rehash

操作步骤

• 为ht[1]分配空间，让字典同时拥有ht[0]和ht[1]两个hash表
• 在字典中维持一个索引计数器变量rehashidx = 0，表示rehash工作开始
• 在rehash进行期间，每次对字典执行添加、删除、查找、更新操作时，程序既执行指定操作，也会将ht[0]中索引值为rehashidx的键值对rehash到ht[1]，当rehash工作完成，rehashidx++
• 随着字典操作的不断执行，最终在某个时间点上，ht[0]所有键值对都会rehash到ht[1]，此时rehashidx置为-1,表示rehash操作已完成

参考

《Redis设计与实现》