Redis数据结构之字典-dict

dict是Redis服务器中出现最为频繁的复合型数据结构，除hash使用dict之外，整个Redis数据库中所有的key和value也会组成一个全局字典，还有带过期时间的key集合也是一个字典。

zset集合中存储value和score的映射关系也是通过dict结构实现的。

结构

// 哈希表 typedef struct dictht { dictEntry **table; // 哈希表数组，二维 long size; // 哈希表大小 long used; // 哈希表已有节点数 } dictht; ​ // 哈希表节点 typedef struct dictEntry { void *key; // 键 void *val; // 值 dictEntry *next; // 指向下一个哈希表节点，形成链表 } dictEntry;

内部是二维数组

dict内部是一个二维数组，包含两个hashtable。

通常情况下只有一个hashtable是有值的，但是在扩容、缩容时，需要分配新的hashtable，然后进行渐进式rehash，此时两个hashtable分别是旧的hashtable和新的hashtable。在rehash结束后，旧的hashtable被删除，新的hashtable取而代之。

使用链表法解决哈希冲突

从哈希表节点结构dictEntry中可以看到，每一个节点都有一个指向下一个dictEntry的指针，说明Redis中主要通过使用链表法解决哈希冲突，即每一个hashtable中存储的是一个链表，表中存储指向链表头部元素的指针。

rehash过程

1.为字典分配空间

假设字典中两个hashtable分别为h[0]和h[1]，数据存储在h[0]中。

在执行rehash之前，需要为h[1]分配空间，这个hashtable的大小取决于需要执行的操作和当前h[0]包含键值对数量即h[0].used：

扩展操作：h[1]大小为第一个大于等于h[0].used*2的2的n次方幂

收缩操作：h[1]大小为第一个大于等于h[0].used的2的n次方幂

2.执行rehash

将保存在h[0]中的键值对rehash到h[1]上，rehash指重新计算键的hash值和索引值，然后将键值对放置在h[1]的指定索引位置上

3.释放空间

所有键值对迁移完成之后，h[0]变成空表，此时释放h[0]，然后将h[1]设置为h[0]，最后在h[1]位置上新创建一个hashtable，为下一次rehash做准备

渐进式rehash

在进行rehash时，需要申请新数组，然后迁移所有键值对，这是一个时间复杂度为O(n)的操作，所以对于大字典的扩容需要耗费一定时间。

为避免阻塞，Redis使用渐进式rehash，多次、渐进地完成迁移，以避免集中式rehash带来的庞大计算量。

扩展、收缩时机

负载因子 = 已保存节点 / 哈希表大小即load_factor = ht[0].used / h[0].size

扩展时机

没有执行BGSAVE/BGREWRITEAOF时，负载因子大于等于1

执行BGSAVE/BGREWRITEAOF时，负载因子大于等于5

收缩时机

负载因子小于0.1

转载于:https://www.cnblogs.com/jeemzz/p/11440923.html

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