Redis資料結構字典

1，字典，又稱為符號表、關聯陣列、或對映，是一種用於儲存鍵值對的抽象資料結構。

2，redis的字典使用雜湊表作為底層實現，雜湊表的結構定義如下：

typedef
struct dicthtdicket;

table屬性是乙個陣列，陣列中的每個元素都是乙個指向dict.h/dictentry結構的指標，每個dictentry結構儲存著乙個鍵值對。sizemask的值和雜湊值一起決定乙個鍵應該被放到table陣列的哪個索引上面。

3，雜湊表節點結構：

typedef
struct dictentryv;
struct dictentry *next;
//指向下個雜湊表節點，形成鍊錶
}dictentry;

4，字典結構：

typedef
struct dictdict;

其中，type屬性和privdata屬性是針對不同型別的鍵值對，為建立多型字典而設定的：

type屬性是乙個指向dicttype結構的指標，每個dicttype結構儲存了一簇使用者操作特定型別鍵值對的函式，redis會為不同的字典設定不同的型別特定函式。

privdata屬性則儲存了需要傳給那些型別特定函式的可選引數。

rehashidx記錄的是rehash的進度，當前沒有rehash值是-1

5，要將乙個新的鍵值對新增到字典裡面時，需要做兩步：

1）使用字典設定的雜湊函式，計算鍵key的雜湊值。

2）使用雜湊表的sizemask屬性和雜湊值，計算出索引值。

隨著操作的不斷進行，雜湊表儲存的鍵值對會逐漸的增多或者減少，為了讓雜湊表的負載因子維持在乙個合理的範圍內，當雜湊表儲存的鍵值對數量太多或者太少時就需要進行rehash。主要通過如下3步：

1）為字典的ht[1]雜湊表分配空間，這個雜湊表的空間大小取決於要執行的操作，以及ht[0]當前包含的鍵值對數量：

如果執行擴充套件操作，那麼ht[1]的大小為第乙個大於等於ht[0].used*2的2的n次冪。

如果是收縮操作，那麼ht[1]的大小是第乙個大於等於ht[0].used的2的n次冪。

2）將儲存在ht[0]中的所有鍵值對rehash到ht[1]。

3）將ht[0]包含的所有鍵值對遷移到ht[1]之後，釋放ht[0]，將ht[1]設定為ht[0]，並在ht[1]新建立乙個空白雜湊表，為下一次rehash做準備。

6，需要注意的是，執行上面rehash的時候，系統應該是漸進式的，而不應該是集中式的。因為，如果雜湊表裡儲存的鍵值對不是4個而是幾億個，一次性rehash可能會導致伺服器在一段時間暫停服務任務。漸進式rehash的步驟如下：

1）為ht[1]分配空間，讓字典同時持有ht[0]和ht[1]兩個雜湊表

2）在字典中維持乙個索引計數器變數rehashidx，並將它的值設定為0，表示rehash工作開始

3）在rehash期間，每次對字典執行新增、刪除、查詢或者更新操作時，程式除了執行指定的操作外，還會順帶將ht[0]雜湊表在rehashidx索引上的所有鍵值對rehash到ht[1]，這時程式將rehashidx屬性的值增1

4）隨著字典操作的不斷執行，最終在某個時間點上，ht[0]的所有鍵值對都會被rehash至ht[1]，這時將rehashidx的值設定為-1，表示rehash操作已經完成。

7，漸進式rehash過程中，字典會同時使用ht[0]，和ht[1]兩個雜湊表，所以在漸進式rehash進行期間，字典的刪除、查詢、等操作會在兩個雜湊表上進行。

在漸進式rehash執行期間，新新增到字典的鍵值對一律會被儲存到ht[1]裡面。

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