Redis hash详解| 小册免费学

dict

hash通过dict实现，可dict不只是在hash中使用，过期时间、zset的score与value都是dict实现的

dict 结构内部包含两个 hashtable，通常情况下只有一个 hashtable 是有值的。但是在 dict 扩容缩容时，需要分配新的 hashtable，然后进行渐进式搬迁，这时候两个 hashtable 存储的分别是旧的 hashtable 和新的 hashtable。待搬迁结束后，旧的 hashtable 被删除，新的 hashtable 取而代之。

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

type和privdata属性是针对不同类型的键值对，为丰富键值对的使用场景而设置的。

• type属性是一个指向dictType的结构指针，每个dictType结构保存了一簇用于操作特定类型键值对的函数，Redis为用途不同的字典设置不同类型特定函数。

typedef struct dictType{
    //计算哈希值的函数
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    //复制键的函数
    void *(*keyDup)(void *privdata,const void *key)
    ...
}

• privdata属性保存了需要传给那些类型特定函数的可选参数

hashtable

struct dictEntry {
    void* key;
    //值
    union{
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;
    dictEntry* next; // next是指向另一个哈希节点的指针，可将多个哈希值相同的键值对连接在一起，以此来解决冲突。
}
struct dictht {
    dictEntry** table; // 二维
    long size; // 第一维数组的长度
    long used; // hash 表中的元素个数
    //哈希表大小掩码，用于计算索引值
    //总是等于size-1
    unsigned long sizemask;
}

Redis计算哈希值方法： hash=dict->type->hashFunction(key); 计算索引值的方法：index=hash & dict->ht[x].sizemask;

扩容

1. 为字典ht[1]哈希表分配空间，大小取决于要执行的操作与ht[0]当前键值对的数量。
2. 将保存在ht[0]中的所有键值对存放到ht[1]指定的位置。
3. 当ht[0]的所有键值对都迁移完毕后，释放ht[0]，并指向ht[1]，并在ht[1]上创建一个空的哈希表，为下次rehash准备。

• 服务器目前没有在执行BGSAVE命令或BGREWRITEAOF命令，并且哈希表的负载因子>=1。
• 服务器正在执行BGSAVE命令或BGREWRITEAOF命令，并且哈希表的负载因子>=5。

渐进式rehash的过程

在rehash的期间，字典同时使用ht[0]，ht[1]两个哈希表。对哈希表的操作会在两个表上进行，比如查找键时，先在ht[0]里面查找，如果为空，就继续到ht[1]里查找。在此期间，新增的键值对都会被添加到ht[1]中，ht[0]不承担任何添加操作，保证ht[0]中的键值对只能是越来越少。

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