15天玩轉redis —— 第四篇 雜湊物件型別

一線碼農發表於2015-11-18
Redis物件型別

　　redis中的hash也是我們使用中的高頻資料結構，它的構造基本上和程式語言中的HashTable，Dictionary大同小異，如果大家往後有什麼邏輯需要用

Dictionary存放的話，可以根據場景優先考慮下redis哦，起碼可以裝裝逼嘛，現在我預設你已經有裝逼的衝動了，開啟redis手冊，看看有哪些我們用得到

的裝逼方法。

 

一：常用方法

　　只要是一個資料結構，最基礎的永遠是CURD，redis中的insert和update，永遠只需要set來替代，比如下面的Hset，如下圖：

前面幾篇文章我都沒有挑選一個方法仔細講解，其實也沒什麼好講解的，就好似C#中的一個類的一個方法而已，知道傳遞一些啥引數就OK了，就比如要

說的HSet，它的格式如下：

接下來我在CentOS裡面操作一下，

[administrator@localhost redis-3.0.5]$ src/redis-cli
127.0.0.1:6379> clear

127.0.0.1:6379> hset person name jack
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset person age 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset person sex famale
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall person
1) "name"
2) "jack"
3) "age"
4) "20"
5) "sex"
6) "famale"
127.0.0.1:6379> hkeys person
1) "name"
2) "age"
3) "sex"
127.0.0.1:6379> hvals person
1) "jack"
2) "20"
3) "famale"
127.0.0.1:6379>

或許有人看了上面的console有一點疑惑，那就是前面有幾個引數，比如person，name啦，然後才是value，如果你看了第一篇的話，你大概就明白了，

其實在redis的這個層面，它永遠只有一個鍵，一個值，這個鍵永遠都是字串物件，也就是SDS物件，而值的種類就多了，有字串物件，有佇列物件，

還有這篇的hash物件，往後的有序集合物件等等，如果你還不明白的話，轉化為C#語言就是。

1 var person=new Dictionary<string,string>();
2 person.Add("name","jack");
3 ....

呼叫方法就是這麼的簡單，關鍵在於時不時的需要你看一看手冊，其實最重要的是瞭解下它在redis原始碼中的原理就好了。

 

二：探索原理

　　hash的原始碼是在dict.h原始碼裡面，列舉如下：

typedef struct dictEntry {
    void *key;
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        double d;
    } v;
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;

typedef struct dictType {
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
} dictType;

/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we
 * implement incremental rehashing, for the old to the new 0. */
typedef struct dictht {
    dictEntry **table;
    unsigned long size;
    unsigned long sizemask;
    unsigned long used;
} dictht;

typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    dictht ht[2];
    long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
    int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;

/* If safe is set to 1 this is a safe iterator, that means, you can call
 * dictAdd, dictFind, and other functions against the dictionary even while
 * iterating. Otherwise it is a non safe iterator, and only dictNext()
 * should be called while iterating. */
typedef struct dictIterator {
    dict *d;
    long index;
    int table, safe;
    dictEntry *entry, *nextEntry;
    /* unsafe iterator fingerprint for misuse detection. */
    long long fingerprint;
} dictIterator;

上面就是我們使用hash的原始碼資料結構，接下來我來擼一擼其中的邏輯關係。

 

1. dict結構

1 typedef struct dict {
2     dictType *type;
3     void *privdata;
4     dictht ht[2];
5     long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
6     int iterators; /* number of iterators currently running */
7 } dict;

這個結構是hash的真正的底層資料結構，可以看到其中有5個屬性。

 

<1> dictType *type

　　 可以看到它的型別是dictType，從上面你也可以看到，它是有列舉結構定義的，如下：

1 typedef struct dictType {
2     unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
3     void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
4     void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
5     int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
6     void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
7     void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
8 } dictType;

 

從上面這個資料結構中你可以看到裡面都是一些方法，但是有一個非常重要的方法，那就是第一個hashFunction，可以看到它就是計算hash值的，

跟C#中的dictionary中求hash值一樣一樣的。

 

<2> dictht ht[2]

       你可能會疑問，為什麼這個屬性是2個大小的陣列呢，其實正真使用的是ht[0]，而ht[1]是用於擴容hash表時的暫存陣列，這一點也很奇葩，

同時也很精妙，redis為什麼會這麼做呢？？？仔細想想你可能會明白，擴容有兩種方法，要麼一次性擴容，要麼漸進性擴容，後面這種擴容是什

麼意思呢？就是我在擴容的同時不影響前端的CURD，我慢慢的把資料從ht[0]轉移到ht[1]中，同時rehashindex來記錄轉移的情況，當全部轉移

完成之後，將ht[1]改成ht[0]使用，就這麼簡單。

 

2. dicth結構

1 typedef struct dictht {
2     dictEntry **table;
3     unsigned long size;
4     unsigned long sizemask;
5     unsigned long used;
6 } dictht;

<1> dictEntry **table;

       從上面這個結構體中，你可以看到一個非常重要的屬性： dictEntry **table， 其中table是一個陣列，陣列型別是dictEntry，既然是一個陣列，

那後面的三個屬性就好理解了，size是陣列的大小，sizemask和陣列求模有關，used記錄陣列中已使用的大小，現在我們把注意力放在dictEntry這

個陣列實體型別上面。

 

3. dictEntry結構

 1 typedef struct dictEntry {
 2     void *key;
 3     union {
 4         void *val;
 5         uint64_t u64;
 6         int64_t s64;
 7         double d;
 8     } v;
 9     struct dictEntry *next;
10 } dictEntry;

從這個資料結構上面你可以看到有三個大屬性。

第一個就是：   *key：它就是hash表中的key。

第二個就是：    union的*val 就是hash的value。

第三個就是：    *next就是為了防止hash衝突採用的掛鏈手段。

這個原理和C#中的Dictionary還是一樣一樣的。

 

不知道你看懂了沒有，如果總結上面描述的話，我可以畫出如下的hash結構圖。

好了，就此打住，去公司了。

 

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