### dict数据结构
dict是一个用于维护key和value映射关系的数据结构,与很多语言中的Map或dictionary类似。Redis的一个database中所有key到value的映射,就是使用一个dict来维护的。dict本质上是为了解决算法中的查找问题(Searching)。
1.一般查找问题的解法分为两个大类:一个是基于各种平衡树,一个是基于哈希表,平常使用的各种Map或dictionary,大都是基于哈希表实现的。
2.dict也是一个基于哈希表的算法,跟java中的hashMap类似,用key计算出哈希值,并得到key在哈希表中的位置,再采用拉链法解决冲突,并在装载因子(load factor)超过预定值时自动扩展内存,引发重哈希(rehashing)。
为了能更清楚地展示dict的数据结构定义,用一张结构图来表示dict(字典)的构成。如下图:
![](https://img.kancloud.cn/d4/3c/d43cadc3864438f981dfc3f22bf3a1f1_1009x713.png)
数据结构代码
~~~c
#dict字典的数据结构
typedef struct dict{
dictType *type; //直线dictType结构,dictType结构中包含自定义的函数,这些函数使得key和value能够存储任何类型的数据
void *privdata; //私有数据,保存着dictType结构中函数的 参数
dictht ht[2]; //两张哈希表
long rehashidx; //rehash的标记,rehashidx=-1表示没有进行rehash,rehash时每迁移一个桶就对rehashidx加一
int itreators; //正在迭代的迭代器数量
}
#dict结构中ht[0]、ht[1]哈希表的数据结构
typedef struct dictht{
dictEntry[] table; //存放一个数组的地址,数组中存放哈希节点dictEntry的地址
unsingned long size; //哈希表table的大小,出始大小为4
unsingned long sizemask; //用于将hash值映射到table位置的索引,大小为(size-1)
unsingned long used; //记录哈希表已有节点(键值对)的数量
}
~~~
上图就是Redis的dict(字典)数据结构,一个dict需要注意几点:
(1)dict采用哈希函数对key取哈希值得到在哈希表中的位置(桶的位置),采用拉链法解决hash冲突。
(2)两张哈希表(ht[2]):只有在重哈希的过程中,ht[0]和ht[1]才都有效。而在平常情况下,只有ht[0]有效,ht[1]里面没有任何数据。上图表示的就是重哈希进行到中间某一步时的情况。
(3)重哈希:跟HashMap一样当装载因子(load factor)超过预定值时就会进行rehash。dict进行rehash扩容,将ht[0]上某一个bucket(即一个桶上dictEntry链表)上的每一个链表移动到扩容后的ht[1]上(每次只移动一个链表,即渐进式rehash。原因是为了防止redis长时间的堵塞导致不可用),触发rehash的操作有查询、插入和删除元素。rehashidx会记录每次需要移动链表bucket桶的位置(后面会详细讲解)。
(4)当 ht[0] 包含的所有键值对都迁移到了 ht[1] 之后 (ht[0] 变为空表),释放 ht[0] , 将 ht[1] 设置为 ht[0] , 并在 ht[1] 新创建一个空白哈希表, 为下一次 rehash 做准备
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