Redis 字典的實現 2

1.redis 字典 hash演算法

根據key計算hash值

hash = dict -> type -> hashfunction(key);

根據sizemask屬性和雜湊值,計算出索引,ht[x]可以是ht[0]或ht[1]

index = hash & dict -> ht[x].sizemask;

redis使用murmurhash2演算法計算鍵的雜湊值，優點在於即使輸入的鍵是有規律的，演算法仍能給出乙個很好的隨機分布性。

2.解決hash衝突

當2個或多個不同物件的hash值相同時，會被分配到雜湊表的同乙個索引上，此時就稱之為雜湊衝突。

redis採用鏈位址法解決鍵衝突，每個雜湊節點都有乙個next指標，由此指標構成乙個單向鍊錶，新新增的元素在煉表表頭。

3.rehash

負載因子 = 雜湊表節點數量/雜湊表大小

load_factor = ht[0].used / ht[0].size

當雜湊表的操作不斷進行，需要把雜湊表的負載因子保持在乙個合理範圍內，需要對雜湊表進行擴容或縮容操作，2種操作都通過執行再雜湊操作來執行(rehash)：

a.為字典的ht[1]分配空間，如果是擴容操作，ht[1]的空間為ht[0]的節點數量2倍;如果是縮容,ht[1]的空間為ht[0]節點數量的一半。

b.將ht[0]中的所有鍵值對rehash到ht[1]上面：rehash需要重新計算鍵的雜湊值和索引值，然後放在ht[1]的指定位置上。

c.當ht[0]所有鍵值對都遷移到ht[1]上之後，釋放ht[0]，就是將ht[0]表置為空表，再將ht[1]置為ht[0],並將ht[1]新建乙個大小為0的空雜湊表。

4.漸進式rehash

上面講到rehash過程中，需要將ht[0]上的鍵值對遷移到ht[1]上，但這個過程並不是一次性操作完成的。如果需要一次性完成，就必須對當前雜湊表進行鎖表操作，鎖表期間會導致服務的不可用，所以rehash操作需要分多次、漸進式的完成。

a.為ht[1]分配空間，字典同時持有ht[0]和ht[1]兩個雜湊表

b.將rehashidx值置為0，表示rehash工作開始。

c.rehash期間，所有對字典執行的讀寫操作，都會在ht[0]和ht[1]兩個表上操作，讀操作如果在ht[0]上找到，會把結果rehash到ht[1]上，如果未找到會到ht[1]上去找，儲存操作只會存在ht[1]上，當rehash工作完成之後,rehashidx++;

d.隨著字典操作的不斷執行，最終ht[0]上所有節點會全部rehash到ht[1]上，這時將rehashidx值置為-1，表示rehash完成。