Redis源码分析－－－字典dict

本文主要分析redis中的dict结构(对应文件dict.h/dict.c)。

一般的dict结构可以利用红黑数实现，STL中的map便是。redis中的dict结构是用哈希表来实现的，键的冲突通过链表来解决。

首先看一些基本结构。

hash表节点结构体，除了kv，还有一个next指针，指向下一个节点(冲突的键是通过链表来解决的)

/*
* 哈希表节点
*/
typedef struct dictEntry {

// 键
void *key;
// 值
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
} v;

// 指向下个哈希表节点，形成链表
struct dictEntry *next;

} dictEntry;

字典特定类型函数结构体。每个特定的字典都需要包含一个这个结构体，可以看到该结构体中的成员都是一些函数指针，例如计算key hash值，key复制函数，value复制函数等。这样做的好处是，抽象。

/*
* 字典类型特定函数
*/
typedef struct dictType {

// 计算哈希值的函数
unsigned int (*hashFunction)(const void *key);

// 复制键的函数
void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);

// 复制值的函数
void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);

// 对比键的函数
int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *  key2);

// 销毁键的函数
void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);

// 销毁值的函数
void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);

} dictType;

hash表结构体。table是hash表数组，一个二维数组，table[i]表示分配到第i个桶的所有hash表节点链接起来的链表；size表示hash表table的大小；sizemask＝size-1是hash表掩码，用于计算索引值(节点索引值计算方式：计算key的hash_value，然后index=hash_value &sizemask)；used表示hash表已有节点数量。
redis中定义的dict都包含两个这样的hash表，用以实现渐进式rehash。

/*
* 哈希表
*
* 每个字典都使用两个哈希表，从而实现渐进式 rehash 。
*/
typedef struct dictht {

// 哈希表数组
dictEntry **table;

// 哈希表大小
unsigned long size;

// 哈希表大小掩码，用于计算索引值
// 总是等于 size - 1
unsigned long sizemask;

// 该哈希表已有节点的数量
unsigned long used;

} dictht;

最后来看看dict结构

type是类型的特定函数集合；ht[2]表示两个hash表；privdata是私有数据；rehashidx是rehash索引；privdata；iterators；

/*
* 字典
*/
typedef struct dict {

// 类型特定函数
dictType *type;

// 私有数据
void *privdata;

// 哈希表
dictht ht[2];

// rehash 索引
// 当 rehash 不在进行时，值为 -1
int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */

// 目前正在运行的安全迭代器的数量
int iterators; /* number of iterators currently running */

} dict;

接着看看dict提供的API，主要包括dict的创建、释放，以及插入、删除、查找、替换等操作。

dict创建释放：

dict *dictCreate(dictType *type, void *privDataPtr);
void dictRelease(dict *d);

dict的增删查改：

int dictAdd(dict *d, void *key, void *val);
dictEntry *dictAddRaw(dict *d, void *key);
int dictReplace(dict *d, void *key, void *val);
dictEntry *dictReplaceRaw(dict *d, void *key);
int dictDelete(dict *d, const void *key);
int dictDeleteNoFree(dict *d, const void *key);
dictEntry * dictFind(dict *d, const void *key);
void *dictFetchValue(dict *d, const void *key);
dictEntry *dictGetRandomKey(dict *d);

dict的hash表扩大以及rehash

int dictExpand(dict *d, unsigned long size);
int dictRehash(dict *d, int n);
int dictRehashMilliseconds(dict *d, int ms);

dict迭代器相关

dictIterator *dictGetIterator(dict *d);
dictIterator *dictGetSafeIterator(dict *d);
dictEntry *dictNext(dictIterator *iter);
void dictReleaseIterator(dictIterator *iter);