[redis 源码走读] - 字典(dict)

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阶段2、深入多线程设计模式

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redis 是 key-value 的 NoSQL 数据库，dict 是基础数据结构，dict 总体来说是一个哈希表，哈希表 O(1) 的时间复杂度，能高效进行数据读取。

dict 还有动态扩容/缩容功能，能灵活高效地使用机器内存。

因为 redis 是单进程服务，所以当数据量很大时，扩容/缩容这些内存操作，涉及到新内存重新分配，数据拷贝，必然会影响服务质量。redis 作者采用了渐进方式，将一次性操作，分散到 dict 对应的各个增删改查操作里，每个操作触发有限的数据迁移。所以 dict 会有两个哈希表（dictht ht[2];），相应的 rehashidx 迁移位置，方便数据迁移。

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1. 数据结构

 
    //字典
    typedef struct dict {
        dictType *type;
        void *privdata;
        dictht ht[2];
        long rehashidx;/* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
        int iterators; /* number of iterators currently running */
    } dict;
    
    // 哈希表
    typedef struct dictht {
        dictEntry **table;
        unsigned long size;
        unsigned long sizemask;
        unsigned long used;
    } dictht;
    
    // 链表数据结点
    typedef struct dictEntry {
        void *key;
        union {
            void *val;
            uint64_t u64;
            int64_t s64;
            double d;
        } v;
        struct dictEntry *next;
    } dictEntry;
    
    // 数据类型，不同应用实现是不同的，所以用指针函数抽象出通用的接口，方便调用。
    typedef struct dictType {
        unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
        void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
        void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
        int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
        void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
        void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
    } dictType;

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2. 时间复杂度（读数据）

查找数据，哈希表 O(1) 时间复杂度，但是哈希表也会存在碰撞问题，所以哈希索引指向的列表长度也会影响效率。