Redis的数据类型（一）dict篇

reids是什么就不过多描述了，咱直接进入主题

我们都知道redis的5大数据类型：string，list，hash，set与zset。但其实就redis而言，它的整体是一个dict类型的，是redis中所有key到value的映射。

一、dict

下面写到：每个字典都有两个这样的对旧表到新表执行增量重新散列。

/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we
 * implement incremental rehashing, for the old to the new table. */
typedef struct dict {
    dictType *type;    //dictType结构中包含自定义的函数，这些函数使得key和value能够存储任何类型的数据
    void *privdata;    //私有数据，保存着dictType结构中函数
    dictht ht[2];      //两张哈希表
    long rehashidx;    //rehash的标记，rehashidx == -1,表示没有进行 rehash
    int16_t pauserehash;    //正在迭代的迭代器数量
} dict;
typedef struct dictht {
    dictEntry **table;        //存放一个数组的地址，数组中存放哈希节点dictEntry的地址
    unsigned long size;       //哈希表table的大小，出始大小为4
    unsigned long sizemask;   //用于将hash值映射到table位置的索引，大小为（size-1）
    unsigned long used;       //记录哈希表已有节点（键值对）的数量
} dictht;

既然是hash，那么就一定会有扩容的操作。看看具体是怎么做的

这里着重说一下两张哈希表，先说结论，dict数据与java中的map相似，主要是根据负载因子（源码中的参数load_factor）进行扩容的操作。

1. 负载因子
   1. load_factor = ht[0].used / ht[0].size，这是计算负载因子的公式
   2. 在正常情况下，当 load_factor 大于1时，会进行扩容操作
   3. 在RDB/AOF（做持久化，可以理解为mysql的binlog）阶段，load_factor 默认大于5才会进行扩容操作。
      1. redis会fork一个子进程，在子进程期间，来提高负载因子，可以避免在子进程中进行rehash，规避不必要的内存写入，节约内存，另外也是为了尽可能减少内存页过多分离，系统需要更多的开销去回收内存。
2. 扩容
   1. 扩容操作就是rehash的操作，redis在rehash是占用主线程的，所以采用渐进式rehash（即每次只移动一个链表）。这样避免了客户端的指令堆积与阻塞
   2. 是在重新rehash的时候，ht[0]和ht[1]都有效。在平常，就只有ht[0]生效，而ht[1]是空的
   3. 当rehash完成，则会将0进行释放，将1设置为0，在将1初始化成新的hash表
   4. 在开始和完成rehash，会去更新rehashidx = 0（表示rehash开始工作，每进行一次rehash，rehashidx += 1）和 rehashidx = -1（结束rehash）
3. 缩容
   1. 负载因子小于0.1
4. reash时的CURD
   1. 插入。只会在ht[1]上进行新增
   2. 查询，更新与删除：会在ht[0]和ht[1]上同时执行，如果ht[0]上没找到，则会在ht[1]上操作。

注：触发rehash的操作有查询、插入和删除元素。插入与删除很好理解，但是查询又是为什么呢？

其原因就在于当哈希桶中的链表过长时,那么查询性能会显著降低(链表的查找时间复杂度为O(N)),Redis为了避免类似的问题从而会进行Rehash操作

粗略的画了下rehash的流程，详细的可以看redis的rehash，这里讲的是老版本的redis，但是rehash基本没变，所以我给他放上来