原創有誤請指出：

版本：5.7.14
原始碼位置為hash0hash.h hash0hash.cc
作為一種時間複雜度最優為O(1)的資料結構，但是最壞時間複雜對位O(n)的一種資料結構，但是在
良好的設計hash函式的情況下效能還是非常好的。關於hash表的圖在最後給出。在innodb中各種資料
結構都使用hash表查詢比如LOCK_T結構，還有我們特別熟悉的自適應hash索引等等，下面我們進行一些
探討。
一、innodb hash函式
首先我們不得不研究一下innodb的hash函式,hash函式的設計至少有2個要求
1、計算簡單，否則如果計算花費了太多時間你的hash查詢表也是不成功的
2、計算能夠儘可能的分散值
那麼innodb是如何設計這個hash函式的呢？很簡單如下：

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ulint
ut_hash_ulint(
/*==========*/
ulint key, /*!< in: value to be hashed */
ulint table_size) /*!< in: hash table size */
{
ut_ad(table_size);
key = key ^ UT_HASH_RANDOM_MASK2;
return(key % table_size);
}

上層呼叫為

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ulint
hash_calc_hash(
/*===========*/
ulint fold, /*!< in: folded value */
hash_table_t* table) /*!< in: hash table */
{
ut_ad(table);
ut_ad(table->magic_n == HASH_TABLE_MAGIC_N);
return(ut_hash_ulint(fold, table->n_cells));
}

可以看到這裡實際上和你的鍵值和你hash的cells(桶數量)，我們看到這裡做了一個異或操作然後和
cells(桶數量)進行取模操作，非常簡單實用。
二、處理衝突
hash表避免不了衝突，而資料庫中往往也利用這一點，將多個連結串列合併起來，innodb當然也就採用了
連結串列的方式來處理衝突。那麼言外之意每一個資料結構中必須包含一個如普通連結串列中 data_struct* next
的指標，當然這裡也可以用void*泛型指標，我們來看看lock_t結構體中：
hash_node_t hash; /*!< hash chain node for a record lock */
確實如此。這也是單項鍊表實現的基礎。
三、HASH表頭
一個hash表當然需要一個hash表頭這個表頭指向了具體的cell 陣列(記憶體相似但在heap空間不再棧上)，
innodb中如下，我去掉了一些用處不大的：

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struct hash_table_t {
enum hash_table_sync_t type; /*<! type of hash_table. */
ulint n_cells;/* number of cells in the hash table */
hash_cell_t* array; /*!< pointer to cell array */
mem_heap_t* heap;
};

可以看到hash_cell_t* array;就是這樣一個元素，他實際上就是hash_cell_t就是
一個元素void*。

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typedef struct hash_cell_struct{
void* node; /*!< hash chain node, NULL if none */
} hash_cell_t;

那麼透過這個元素他能夠指向具體的hash表了。那麼user_str(使用者自己的結構體)->array->node就指向了一個
具體cell的地址了，後面的只是地址指標++就可以了。那麼我們user_str也至少包含這樣一個
hash_table_t*的指標來指向整個hash表，確實如此在innodb lock_sys_t中包含了
hash_table_t* rec_hash
那麼我們可以lock_sys_t和lock_t為列子畫一張展示圖如下：

四、hash表的建立
這裡主要涉及到cell的計算，計算函式為ut_find_prime，這裡不用太多解釋

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hash_create(
/*========*/
ulint n) /*!< in: number of array cells */
{
hash_cell_t* array;
ulint prime;
hash_table_t* table;
prime = ut_find_prime(n);//計算cell桶的數量
table = static_cast<hash_table_t*>(mem_alloc(sizeof(hash_table_t)));//為hash表頭分配記憶體
array = static_cast<hash_cell_t*>(
ut_malloc(sizeof(hash_cell_t) * prime));//為hash表分配記憶體
/* The default type of hash_table is HASH_TABLE_SYNC_NONE i.e.:
the caller is responsible for access control to the table. */
table->type = HASH_TABLE_SYNC_NONE;
table->array = array;//hash表頭指向hash表
table->n_cells = prime;//設定
table->heap = NULL;
ut_d(table->magic_n = HASH_TABLE_MAGIC_N);
/* Initialize the cell array */
hash_table_clear(table); //memset 0x00整個hash表
return(table);
}

注意：下面都是透過LOCK部分hash表的實現來註釋的，其他其實也是一樣的。
五、插入一個元素
這部分是透過宏定義來做的如下，我寫了詳細的解釋

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/*******************************************************************//**
Inserts a struct to a hash table. */
/*
HASH_INSERT(lock_t, hash, lock_sys->rec_hash,lock_rec_fold(space, page_no), lock);
TYPE=lock_t:代表資料型別
NAME=hash:代表lock_t下面有一個hash元素指標，其實這個指標和我們平時用的連結串列的struct* NEXT沒什麼區別
唯一區別就是他是void*的
(hash_node_t hash;
typedef void* hash_node_t;)
TABLE=lock_sys->rec_hash:代表hash表的地址指標,輸入引數
(hash_table_t* rec_hash;)
FOLD=lock_rec_fold(space, page_no):函式lock_rec_fold透過表空間和頁號得到一個unsigned long數字
DATA=lock:這實際上就是你的資料的指標，當然這裡就是lock_t* 輸入引數
*/
#define HASH_INSERT(TYPE, NAME, TABLE, FOLD, DATA)\
do {\
hash_cell_t* cell3333;\//實際上就是void*
TYPE* struct3333;\ //lock_t* struct3333;
\
HASH_ASSERT_OWN(TABLE, FOLD)\//斷言不考慮
\
(DATA)->NAME = NULL;\//lock->hash = NULL;
\
cell3333 = hash_get_nth_cell(TABLE, hash_calc_hash(FOLD, TABLE));\
\
if (cell3333->node == NULL) {\ //如果為NULL沒有元素掛載到這個cell下
cell3333->node = DATA;\ //則我們掛載到這個cell下
} else {\
struct3333 = (TYPE*) cell3333->node;\ //否則說明有元素了取到這個元素的指標 lock_t* struct3333 = (lock_t*)cell3333->node;
\
while (struct3333->NAME != NULL) {\ //如果struct3333->hash 不等於NULL 說明他下面有元素了
\
struct3333 = (TYPE*) struct3333->NAME;\ //那麼我們需要做的是指標像連結串列下一個元素移動
}\
\
struct3333->NAME = DATA;\ //最後找到連結串列末尾將資料節點掛載到下面 struct3333->hash = lock(lock是lock_t*)
}\
} while (0)

六、刪除一個元素
這部分也是透過宏定義來做的如下，我寫了詳細的解釋

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/*******************************************************************//**
Deletes a struct from a hash table. */
/*
有了上面基礎也就比較簡單了，這裡直接在程式碼進行註釋
HASH_DELETE(lock_t, hash, lock_sys->rec_hash,lock_rec_fold(space, page_no), in_lock);
*/
#define HASH_DELETE(TYPE, NAME, TABLE, FOLD, DATA)\
do {\
hash_cell_t* cell3333;\//實際上就是void*
TYPE* struct3333;\ //lock_t* struct3333;
\
HASH_ASSERT_OWN(TABLE, FOLD)\//斷言不考慮
\
cell3333 = hash_get_nth_cell(TABLE, hash_calc_hash(FOLD, TABLE));\//透過函式hash_get_nth_cell計算這個值在哪個cell也就是hash 桶中
\
if (cell3333->node == DATA) {\ //地址比較，如果地址相同其地址必然相同
HASH_ASSERT_VALID(DATA->NAME);\//斷言不考慮
cell3333->node = DATA->NAME;\//如果找到將指標移動到下一個元素言外之意這裡去掉了一個記憶體單元就是找到的那個
} else {\
struct3333 = (TYPE*) cell3333->node;\ //連結串列迴圈找
\
while (struct3333->NAME != DATA) {\
\
struct3333 = (TYPE*) struct3333->NAME;\
ut_a(struct3333);\
}\
\
struct3333->NAME = DATA->NAME;\ //最終找到就做連結串列去掉這個記憶體元素動作
}\
//最終這裡涉及到一個問題就是釋放問題，但是注意雖然這個資料的指標在連結串列中去掉了，但是指標本身還在，可以拿到做free即可
HASH_INVALIDATE(DATA, NAME);\ //debug版本使用不考慮
} while (0)

七、其他
其他函式還包含：
HASH_SEARCH_ALL:宏實現在整個hash表中查詢一個元素，相當於真個cell個連結串列查詢
HASH_SEARCH:宏實現在有建值的情況下查詢一個元素、言外之意cell(桶)確定了，相當於連結串列查詢
hash_table_clear: 清空一個hash表
就不詳細解釋了，當然我只是對基本實現和常用的方法進行了描述，其他方面遇到再說吧。

作者微信:

MYSQL INNODB中hash查詢表的實現

MYSQL INNODB中hash查詢表的實現

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