Redis資料類型之字典

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Redis資料類型之字典

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redis的字典

字典又稱符號表(symbol table)，關聯陣列(associative array)，或者映射(map)。是用於儲存索引值對的一種抽象資料結構。
字典的key是唯一的，對索引值對的操作基本都是基於key來操作的。redis中的資料庫底層是使用字典來實現的，對於資料庫的增刪改查都是基於字典來實現的。redis的雜湊鍵也是基於字典來實現的。

具體的實現是在src下的dict.h和dict.c檔案

字典的資料結構

雜湊表結點

/* * 雜湊表節點 */typedef struct dictEntry {    // 鍵    void *key;    // 值    union {        void *val;        uint64_t u64;        int64_t s64;    } v;    // 指向下個雜湊表節點，形成鏈表    struct dictEntry *next;} dictEntry;

雜湊表的資料結構

/* * 雜湊表 */typedef struct dictht {    // 雜湊表數組    dictEntry **table;    // 雜湊表大小    unsigned long size;    // 雜湊表大小掩碼，用於計算索引值    // 總是等於 size - 1    unsigned long sizemask;    // 該雜湊表已有節點的數量    unsigned long used;} dictht;

字典的資料結構

/* * 字典 */typedef struct dict {    // 類型特定函數    dictType *type;    // 私人資料    void *privdata;    // 雜湊表    dictht ht[2];    // rehash 索引    // 當 rehash 不在進行時，值為 -1    int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */    // 目前正在啟動並執行安全迭代器的數量    int iterators; /* number of iterators currently running */} dict;

其中的dictType是一個struct

/* * 字典類型特定函數 */typedef struct dictType {    // 計算雜湊值的函數    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);    // 複製鍵的函數    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);    // 複製值的函數    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);    // 對比鍵的函數    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);    // 銷毀鍵的函數    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);    // 銷毀值的函數    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);} dictType;

    // 雜湊表    dictht ht[2];

這裡的ht是一個包含兩項資料的數組，數組的每一項都是一個dictht雜湊表，一般情況下，只使用ht[0]，ht[1]是在rehash的情況下使用。

雜湊演算法

當需要向字典添加一對索引值對時，程式首先根據字典的key計算出hash值和索引值，然後根據索引值，將包含新索引值對的雜湊表結點放到雜湊數組指定的索引位置上。

redis計算hash值和索引的方法如下

// 計算給定鍵的雜湊值#define dictHashKey(d, key) (d)->type->hashFunction(key) // 計算索引值idx = h & d->ht[table].sizemask;

雜湊衝突

當兩個或者兩個以上的鍵被分配到雜湊數組的同一個索引上，被稱為雜湊衝突。

雜湊衝突的解決方案：

1. 開放定址法(包括線性探查法、線性補償探測法、隨機探測)
2. 拉鏈法，又稱鏈地址法

redis如何解決雜湊衝突？
鏈地址法，每個雜湊表結點都有一個next指標域，多個雜湊表結點可以構成一個單鏈表，被分配到同一個索引的鍵可以使用這個next指標連起來，從而解決雜湊衝突。

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