Redis 为什么能够快存快取， 一致性hash 算法和map 中的hash 算法有何不同

首先我们先分析一下list 和hashmap 想取某个值的时间复杂度

list (LinkedList 或者我们取ArrayList但是我们不知道下标)我们需要从头遍历到尾巴。可能第一次取到，也可能第二次取到即1
+2+3+4+。。。+n  和为 n*（n+1）/2。一共找了n 次。所以再除以n 就是时间复杂度，即O（n+1）/2

1. hashmap 中的hash 算法

再来看看hashmap 中的hash 算法。首先hashmap 是由数组加链表组成的。存放的规则是 key.hashcode()/array.length 。这个值等于存放的数组下标。如下图所示，长方形代表的数组，圆形代表的链表。当有几个key 的hashcode 算法得到的数组下标是一样的时候。就会将最先放入的值敲到每个数组下标 对应的链表的最下面去。从图上看就是从上到下O（1）。因为时间复杂度低，当然取值快啊，再者redis是内存数据库，使用的时候不需要再去磁盘上读取。当数组使用的比例达到0.75 （扩容因子）的时候，数组会扩展长度，以便获得更多的空间存储。那么问题来了，本来某个key 对应的数组下标是0， 当数组扩容的时候根据 key.hashcode()/array.length这个公式计算 很可能对应的下标到了4.那么4里面是没有这个key对应的value。

所以当数组进行扩容的时候hashmap 会进行重新排序（rehash）。所以有时候map.put（）方法调用的时候，会很慢。后台在重新计算。

  2. 一致性hash算法

在redis3.0 之后集群的概念才很明显。 它先将hashcode 在 0 到2^32之间的值做成了一个环形的结构，直接上图。他将redis的ip 和需要存放的key 一并的放2这个环中。并且按顺时针最近原则选择存放的redis。图上所示object1-4都会存入到对应下标的redis 中。那么object5 会存在哪个redis 呢？，按照顺时针最近原则存的是存到redis1中

这样做的好处是什么呢？当有新的节点进来的时候或者有一台机器down 掉的时候， 我们只需rehash 部分的key 而不是全部rehash。如下图所示， 青色线包含了红色线的范围。当redis5 进入集群，我们只要把原来青色线中的红线部分rehash 到redis5中就行，而不是rehash 全部。

 3.为了平衡性

上图中。放入redis2中值的比例远远小于放入redis4中的比例。为了解决这个问题，redis 的作者增加了许多虚拟ip，使得值分散的更均匀，集群中每个redis的资源使用率更平均。比如redis1有两个虚拟ip.redis#1和redis#2.那么图中粉色线的部分的hashcode对应的值都会存入redis1中，虚拟ip 只是和redis1有映射关系并不存储值。