[redis读书笔记] 第一部分 数据结构与对象 字典

三 字典

　　字典是Hash对象的底层实现，比如用HSET创建一个HASH的对象，底层可能就是用一个字典实现的键值对。

字典的实现主要设计下面三个结构：

/*
* 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;

/*
* 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
// [JZ]: 即二维数组/链表
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;

/*
* 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;

/*
* 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;

他们之间的关系如下图：



- dict.type里会注册回调函数，用来实现计算哈希值(hashFunction（），redis使用MurmurHash2算法来计算哈希值(dictEncObjHash))等等功能，用dict.sizemask计算索引值，即dictentry[i]的下标值



- 键冲突：不同的键分配到同一个索引，就在这个dictentry[i]上构成单向链表

- rehash：哈希表有一个负载因子的概念，load_factor=ht[0].used/ht[0].size,当这个值大于等于1(或者满足以下条件)，会进行rehash，也代表了保存的键值过多，进行重新的散列操作，从ht[0]转移所有的hashNode到ht[1]。

rehash过程中，dict.rehashidx用来标明是否在rehash(-1为非rehash)，每做一个就加1，最终全部做完后，置为-1，然后将ht[1]的所有entry拷贝回ht[0]，这样不需要一次性完成所有node的rehash，避免了rehash时的庞大而集中的计算量。

rehash过程中，如果有对字典的删除，查找和更新操作，可能会对ht[0]和ht[1]都进行操作，比如查找会先到ht[0]找，找不到会到ht[1]找，如果新建，则会保存到ht[1]，ht[0]不做新增，保证ht[0]里的键值对只减不增，并随着rehash最终成为空表