redis hash

目录

redis hash相关命令的简单实用

hash结构的底层实现

扩容机制过程中的操作

扩容条件

扩容过程

键的访问处理

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redis hash相关命令的简单实用

redis hash菜鸟教程：Redis 哈希(Hash) | 菜鸟教程

参考学习： 哈希表 — Redis 设计与实现

HSET key field value 
将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value 。

HGET key field 
获取存储在哈希表中指定字段的值/td>

HKEYS key 
获取所有哈希表中的字段

HLEN key 
获取哈希表中字段的数量

HGETALL key 
获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值

HVALS key 
获取哈希表中所有值

HMGET key field1 [field2] 
获取所有给定字段的值

HMSET key field1 value1 [field2 value2 ] 
同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中。

HEXISTS key field 
查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在。

HSETNX key field value 
只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值。

hash结构的底层实现

Redis中的哈希采用了典型的拉链法解决冲突的方式，当有多个key-value键值对的键名key映射值相同时，系统会将这些键值value以单链表的形式保存，同时为了控制哈希表占用内存大小，Redis采用了双哈希表ht[2]结构，并逐步扩大哈希表容量的策略

通常情况下只有一个 hashtable 是有值的；在 dict 扩容缩容时，需要分配新的 hashtable，然后进行渐进式搬迁，这时候两个 hashtable 存储的分别是旧的 hashtable 和新的 hashtable。待搬迁结束后，旧的 hashtable 被删除，新的 hashtable 取而代之；当 hash 表因为元素的逐渐删除变得越来越稀疏时，，Redis 会对 hash 表进行缩容来减少 hash 表的第一维数组空间占用。缩容的条件是元素个数低于数组长度的 10%。

收缩或者扩展哈希表需要将ht[0]表中的所有键全部rehash到ht[1]中，但是rehash操作不是一次性、集中式完成的，而是分多次，渐进式，断续进行的，这样才不会对服务器性能造成影响。

扩容机制过程中的操作

扩容条件

• 负载因子超过设定阈值时，触发扩容（rehash）。具体来说，当字典中的元素数量超过了字典容量的负载因子时，Redis 会自动扩容哈希表。
• 默认负载因子：Redis 默认的负载因子为 1，Redis 会将哈希表容量扩大为原来的 2 倍。
• 扩容的目的：为了解决哈希冲突，提高哈希表的查找效率。

扩容过程

1. 计算大小

• 当负载因子小于设定阈值时，Redis 会创建一个新的哈希表（ht[1]），其大小为当前哈希表的键值对数量所能容纳的最小 2 的幂次方。
• 如果 ht[0].used（当前元素数量）为 N，则新的字典大小为不小于 N 的 2 的幂次方。

2. 渐进式 rehash

• 每当执行哈希表的操作时（如 SET、GET、DEL 等），Redis 会检查是否有待迁移的元素。如果有迁移任务，Redis 会将部分元素从旧哈希表（ht[0]）迁移到新哈希表（ht[1]）。
• 迁移操作会在每次操作中分批进行，直到所有元素都迁移完成，避免一次性迁移带来的性能压力。

3. 完成 rehash 后

• 当所有的元素迁移到新哈希表后，Redis 会释放旧哈希表所占用的内存。
• 此时，ht[0] 被置为空表，ht[1] 成为新的哈希表。

键的访问处理

在扩容过程中，对键的访问处理主要包括：

• 查找键：当客户端尝试查找或修改一个键时，Redis首先根据旧的哈希函数计算键应该位于哪个哈希桶。如果正在进行扩容，那么这个键可能已经被移动到了新的哈希表中。在这种情况下，Redis会根据当前的哈希表状态（是新表还是旧表）来决定使用哪个表的索引来查找键。

• 写入键：当写入新的键值对时，Redis会根据当前的哈希表状态（是否正在进行扩容）来决定应该将键值对写入到哪个表中。在扩容过程中，新写入的键值对通常会被写入到新的哈希表中。