02、Hash数据类型

01、操作

02、Hash与String的主要区别？

1、把所有相关的值聚集到一个key中，节省内存空间

2、只使用一个key，减少key冲突

3、当需要批量获取值的时候，只需要使用一个命令，减少内存/IO/CPU的消耗

03、操作命令

hset key1 f 6

hset key1 e 7

hmset key1 a 5 b 4 c 3

hget key1 f

hmget key1 a b c

hkeys key1

hvals key1

hgetall key1

hget key1

hdel key1

hlen key1

04、存储（实现）原理

Hash本身也是一个KV的结构，类似于Java中的HashMap。

外层的哈希（RedisKV的实现）只用到了hashtable。当存储hash数据类型时，我们把它叫做内层的哈希。

内层的哈希底层可以使用两种数据结构实现：

 ziplist：OBJ_ENCODING_ZIPLIST（压缩列表）

hashtable：OBJ_ENCODING_HT（哈希表）

05、 ziplist

【1】、ziplist压缩列表

ziplist是特殊编码的双向链表，它不存储指向上一个链表节点和指向下一个链表节点的指针，而是存储上一个节点长度和当前节点长度，通过牺牲部分读写性能，来换取高效的内存空间利用率，是一种时间换空间的思想。只用在字段个数少，字段值小的场景里面。

【2】、ziplist的内部结构

 

【3】、什么时候使用ziplist存储？

1、所有的键值对的健和值的字符串长度都小于等于64byte

2、哈希对象保存的键值对数量小于512个。

 【4】、什么时候成为hashtable

一个哈希对象超过配置的阈值（键和值的长度有>64byte，键值对个数>512个）时，会转换成哈希表（hashtable）。

 06、hashtable（dict）

hashtable被称为字典（dictionary），它是一个数组+链表的结构。

【1】、代码结构

dictEntry的多层的封装

dictEntry放到了dictht（hashtable里面）：如下

ht放到了dict里面：如下

 从最底层到最高层dictEntry——dictht——dict——OBJ_ENCODING_HT

 【2】、哈希的存储结构

【3】、为什么要定义两个哈希表呢？ht[2]

redis的hash默认使用的是ht[0]，ht[1]不会初始化和分配空间。

哈希表dictht是用链地址法来解决碰撞问题的。哈希表的性能取决于它的大小（size属性）和它所保存的节点的数量（used属性）之间的比率：

• 比率在1:1时（一个哈希表ht只存储一个节点entry），哈希表的性能最好；
• 如果节点数量比哈希表的大小要大很多的话（这个比例用ratio表示，5表示平均一个ht存储5个entry），那么哈希表就会退化成多个链表，哈希表本身的性能优势就不再存在。

在这种情况下需要扩容。Redis里面的这种操作叫做rehash。

1、rehash的步骤：

1. 为字符ht[1]哈希表分配空间，这个哈希表的空间大小取决于要执行的操作，以及ht[0]当前包含的键值对的数量。扩展：ht[1]的大小为第一个大于等于ht[0].used*2。
2. 将所有的ht[0]上的节点rehash到ht[1]上，重新计算hash值和索引，然后放入指定的位置。
3. 当ht[0]全部迁移到了ht[1]之后，释放ht[0]的空间，将ht[1]设置为ht[0]表，并创建新的ht[1]，为下次rehash做准备。

2、什么时候触发扩容？

• ratio=used/size，已使用节点与字典大小的比例
• dict_can_resize为1并且dict_force_resize_ratio已使用节点数和字典大小之间的比率超过1：5，触发扩容 

06、应用场景

比String节省了更多key的空间，也更加便于集中管理。

购物车

key：用户id；field：商品id；value：商品数量。

+1：hincr。-1：hdecr。删除：hdel。全选：hgetall。商品数：hlen。

07、细节可参考

https://blog.youkuaiyun.com/qiezikuaichuan/article/details/46574301