redis数据结构之字典/哈希表
Posted 新手村出发
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了redis数据结构之字典/哈希表相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Redis 是以字典（关联数组）的形式存储的，一个 key 对应一个 value。在字符串类型中，value 只能是一个字符串。那么在散列类型，也叫哈希类型中，value 对应的也是一个字典（关联数组）。那么就可以理解，Redis 的哈希类型/散列类型中，key 对应的 value 是一个二维数组。但是字段的值只可以是字符串。也就是说只能是二维数组，不能有更多的维度。
字典又称符号表，关联数组和映射等，用于保存键值对的数据结构
redis数据库由字典实现，增删改查都在字典基础上产生。
字典的内部实现
字典用哈希表做底层实现，哈希表由哈希表节点产生，每个节点保存了字典的键值对。
哈希表
typedef struct dictht // 哈希表数组 dictEntry **table; // 哈希表大小 unsigned long size; // 哈希表大小掩码，用于计算索引值 // 总是等于size-1 unsigned long sizemask; // 该哈希表已有节点的数量 unsigned long used; dictht;
table 指向dictEntry（哈希表节点，保存键值对），size记录大小，sizemask则是size-，用于（n-1&hash）运算放到table的索引。
哈希表节点
typedef struct dictEntry // 键 void *key; // 值 union void *val; uint64_tu64; int64_ts64; v; // 指向下个哈希表节点，形成链表 struct dictEntry *next; dictEntry;
key属性保存着键值对中的键，而v属性则保存着键值对中的值，其中键值对的值可以是一个指针，或者是一个uint64_t整数，又或者是个int64_t整数。next属性是指向另一个哈希表节点的指针，这个指针可以将多个哈希值相同的键值对连接在一次，以此来解决键冲突（collision）的问题。
、
字典
typedef struct dict // 类型特定函数 dictType *type; //指向dictType结构的指针 // 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; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */ dict;
ht为二维哈希表数组，ht[0]为字典，ht[1]rehash ht[0]用得到
rehashidx记录当前哈希进度
哈希算法
当字典被用作数据库的底层实现，或者哈希键的底层实现时，Redis使用MurmurHash2算法来计算键的哈希值。
发生冲突时（键被分到哈信表数组同一个索引上），用拉链法解决，next指向，新接待那添加到链表表头(O (1))
rehash
随着操作的不断执行，哈希表保存的键值对会逐渐地增多或者减少，为了让哈希表的负载因子（loadfactor）维持在一个合理的范围之内，当哈希表保存的键值对数量太多或者太少时，程序需要对哈希表的大小进行相应的扩展或者收缩。扩展和收缩哈希表的工作可以通过执行rehash（重新散列）操作来完成，Redis对字典的哈希表执行rehash的步骤如下：
-
·为字典的ht[1]哈希表分配空间，这个哈希表的空间大小取决于要执行的操作，以及ht[0]当前包含的键值对数量（也即是ht[0].used属性的值）：
- 如果执行的是扩展操作，那么ht[1]的大小为第一个大于等于ht[0].used*2的2 n（2的n次方幂）
- 如果执行的是扩展操作，那么ht[1]的大小为第一个大于等于ht[0].used*2的2 n（2的n次方幂）；如果执行的是收缩操作，那么ht[1]的大小为第一个大于等于ht[0].used的2 n。
- 将保存在ht[0]中的所有键值对rehash到ht[1]上面：rehash指的是重新计算键的哈希值和索引值，然后将键值对放置到ht[1]哈希表的指定位置上。
- 当ht[0]包含的所有键值对都迁移到了ht[1]之后（ht[0]变为空表），释放ht[0]，将ht[1]设置为ht[0]，并在ht[1]新创建一个空白哈希表，为下一次rehash做准备。
rehash为间进行，分多次渐进完成扩展收缩，因为如果键值对数量庞大，全部一次性rehash会停止服务
以上是关于redis数据结构之字典/哈希表的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章