redis rehash 过程redis rehash 过程 Redis 的 rehash 过程是 Redis 哈希表扩

redis rehash 过程

Redis 的 rehash 过程是 Redis 哈希表扩展或收缩时用于重新分配现有元素的机制。这个过程确保了哈希表的性能，通过动态调整大小以适应存储需求，保持操作的高效性。下面是 Redis rehash 过程的概述：

触发时机：当哈希表中的元素数量超过当前大小的负载因子（load factor），或者低于某个阈值时，Redis 会触发 rehash 过程。负载因子通常是通过比较哈希表中已存储的元素数量与哈希表大小的比例来计算的。
创建新哈希表：Redis 会创建一个新的哈希表，其大小通常是当前哈希表大小的两倍（如果是扩展的情况），或减半（如果是收缩的情况），这取决于当前操作的需求。
逐步迁移：与其他数据库系统不同，Redis 为了避免 rehash 过程中的长时间阻塞，采用了渐进式的 rehash 方法。在这个过程中，旧哈希表中的元素不是一次性全部迁移到新哈希表中，而是分布在多个操作中逐步进行。每次执行命令时，Redis 都会将旧哈希表中的一部分元素迁移到新哈希表中。
使用两个哈希表：在 rehash 过程中，Redis 同时使用新旧两个哈希表。查找、添加或删除等操作会在两个表中进行，以确保数据的完整性和可访问性。
完成 rehash：当所有元素从旧表迁移到新表后，旧的哈希表被释放，Redis 继续使用新的哈希表进行所有操作，这标志着 rehash 过程的完成。
调整大小命令：Redis 提供了 DICT_RESIZE 命令来手动触发 rehash 过程，允许管理员根据实际需要调整哈希表的大小。

Redis 的这种渐进式 rehash 方法最大的好处是它允许数据库在 rehash 过程中继续响应命令，避免了长时间的停顿。这对于维护高性能和高可用性的系统至关重要。

当Redis执行渐进式rehash时，如果收到一个新的SET命令（或其他写入命令），它将如何处理取决于键是否已经存在于旧哈希表中，以及rehash进度。以下是该过程的一般概述：

如果键不存在：
- 新键将直接被添加到新的哈希表中。这是因为，一旦开始了rehash过程，所有新添加的元素都会被放入新哈希表中，以确保逐渐过渡到只使用新的哈希表。
如果键已经存在于旧哈希表中：
- 如果一个SET命令是用于更新旧哈希表中已存在的键的值，Redis首先会在旧哈希表中查找这个键。找到后，Redis会更新这个键的值。
- 在rehash的同时，如果这个键被访问（不管是读取还是更新），Redis可能会顺便将这个键从旧哈希表迁移到新哈希表中，作为渐进式rehash过程的一部分。这意味着，一旦键值对被迁移到新哈希表，未来的任何操作都会在新哈希表上进行。
处理两个哈希表：
- 在rehash期间，对于读取命令，Redis会在两个哈希表中查找键。首先检查旧哈希表，如果没找到，再检查新哈希表。
- 对于写入命令，如果是添加新键，则直接在新哈希表中操作。如果是更新已存在的键，则操作发生在该键当前所在的哈希表中，如果这个键在旧哈希表中被访问，它可能会被迁移到新哈希表。
避免重复：
- 在任何时候，一个给定的键只会存在于两个哈希表中的一个。Redis通过渐进式rehash确保了数据的一致性和完整性，同时避免了在两个哈希表中出现同一个键的重复情况。

这种渐进式rehash策略允许Redis在扩展或收缩哈希表时，保持高性能和服务可用性，减少了对服务性能的影响。