【Redis深入】字典rehash图解

本文主要是介绍【Redis深入】字典rehash图解，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

引入

在讲rehash之前，我们先回顾一下字典的结构

1.字典dict.h/dict的源码

/** 字典*/
typedef struct dict {// 类型特定函数dictType *type;// 私有数据void *privdata;// 哈希表dictht ht[2];// rehash 索引// 当 rehash 不在进行时，值为 -1int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */// 目前正在运行的安全迭代器的数量int iterators; /* number of iterators currently running */} dict;

2.哈希表dict.h/dictht的源码

/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we* implement incremental rehashing, for the old to the new table. */
/** 哈希表** 每个字典都使用两个哈希表，从而实现渐进式 rehash 。*/
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 - 1unsigned long sizemask;// 该哈希表已有节点的数量unsigned long used;} dictht;

3.哈希表节点dict.h/dictEntry的源码

/** 哈希表节点*/
typedef struct dictEntry {// 键void *key;// 值union {void *val;uint64_t u64;int64_t s64;} v;// 指向下个哈希表节点，形成链表struct dictEntry *next;} dictEntry;

4.一个普通的字典结构（没有进行rehash）

这里写图片描述

rehash过程图解

1.进行rehash的原因

随着操作的不断进行，哈希表保存的键值对会逐渐的增多或减少，为了让哈希表的负载因子维持在一个合理的范围内，当哈希表保存的键值对数量太多或太少，就对哈希表进行扩展或收缩。

2.rehash的步骤

（1）为字典的ht[1]哈希表分配空间

若是扩展操作，那么ht[1]的大小为>=ht[0].used*2的2^n
若是收缩操作，那么ht[1]的大小为>=ht[0].used的2^n

（2）将保存在ht[0]中的所有键值对rehash到ht[1]中，rehash指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。

（3）当ht[0]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],新建空白的哈希表ht[1]，以备下次rehash使用。

3.rehash图解

（1）执行rehash之前的字典

这里写图片描述

（2）ht[0].used的值为4，而4*2=8，大于等于它的2^n是8，所以将ht[1]的大小设置为8

这里写图片描述

（3）将ht[0]的四个键值对都rehash到ht[1]中，这时ht[0]为null

这里写图片描述

（4）释放ht[0]，并将ht[1]设置为ht[0]，然后为ht[1]分配一个空白的哈希表，哈希表大小由4扩容为8

这里写图片描述

4.扩展与收缩的条件

当以下条件满足任意一个时，程序就会对哈希表进行扩展操作
- 服务器目前没有执行bgsave或bgrewriteaof命令，并且哈希表的负载因子>=1
- 服务器目前正在执行bgsave或bgrewriteaof命令，并且哈希表的负载因子>=5
负载因子的计算
load_factor=ht[0].used/ht[0].size
当负载因子的值小于0.1时，程序就会对哈希表进行收缩操作