redis中的字典與hash結構

字典是redis中的一種資料結構實現，用來儲存索引值對。

字典中的每個鍵都是獨一無二的，程式可以根據鍵來找到與之關聯的值。

redis的資料庫的底層實現是字典，對於資料庫的增刪改查操作也都是通過對字典進行操作來實現的。

字典還是hash鍵的底層實現之一，如果一個hash鍵包含的索引值對比較多或字串長度比較長的時候，redis就會使用字典作為hash鍵的底層實現。

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redis的字典底層實現為hash表、

hash表由dict.h/dictht結構定義：

typedef struts dictht{  //雜湊表數組  dictEntry **table;  //雜湊表數組  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hash表已有節點的數量  unsigned long used;}dictth;

table屬性是一個數組，每個元素指向一個 hash表節點的指標。

hash表節點的由dict.h/dictEntry結構定義

<pre name="code" class="cpp">typedef struts dictEntry{  //鍵  void *key;  //值   union{     void *val;     uint64_tu64;     int64_ts64;  }  //指向下個hash表節點，形成鏈表  strut dictEntry *next;}dictEntry;

索引值對的值可以是指標，uint64_t整數，或者是int64_t整數 。

next屬性的作用是：如果多個索引值對的hash值相同，它們會成為一個單向鏈表，來解決衝突。

redis中的字典由 dict.h/dict結構來定義

typedef struts dict{<pre name="code" class="cpp"><pre name="code" class="cpp">  //類型特定函數  dictType *type;  //私人資料  void *private; //hash表  dictth ht[2]  //rehash索引  //當rehash不再進行的時候，值為-1 int trehashidx;}dict;

type屬性和private屬性針對不同類型的索引值對，用來建立多態字典。

dictType結構儲存了一些用於操作索引值對的函數，redis會為用途不同的字典設定不同的函數。

private儲存了傳給函數的 參數。

ht屬性儲存了兩個hash表，通常情況下只使用一個hash表，另一個hash表用作複製。

該圖展示了一個普通狀態下的字典:

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當一個索引值對需要儲存到字典中的時候，

1 .程式會使用hash演算法根據 索引值算出該鍵的hashcode,

2. 根據key算出的hashcode與sizemask屬性算出該索引值對的索引。

3. 根據索引將該索引值對放在hash表數組的指定索引上。

   3.1 如果在該索引位置已經存在了索引值對，則會形成單向鏈表，而且會把新加入的索引值對放在該鏈表的表頭。

   3.2如果沒有，則直接加入。

rehashc操作

在不斷加入新資料的過程中，為了減小hash表的負載因子，程式會通過rehash操作對hash表的大小進行拓展或伸縮。

該操作就用到了字典中的 h【0】 和 h【1】。

負載因子=ht【0】.used / ht【0】.size

當負載因子小於0.1的時候程式會執行收縮操作。

擴充：ht[1] >= ht[0].used*2 的 2^n
收縮 : ht[1] = ht[0].used 的 2^n
          rehash操作的時候，rehash動作是分多次，漸進式的完成的。避免了集中式rehash帶來的龐大計算量。
在進行漸進式rehash操作期間，在字典中添加新值的時候 會儲存在h[1]中，h[0]中的索引值對只會減少，不會增加。