Redis 字典 rehash 过程

简介

在 Redis 中,字典是一个非常重要的数据结构,它被用于存储键值对(key-value)的数据。Redis 使用哈希表作为字典的底层实现,而当哈希表中的键值对数量过多或者哈希表所占用的内存空间超过一定的阈值时,Redis 会自动执行 rehash 操作,将哈希表的大小调整为合适的值,并迁移键值对到新的哈希表中。

rehash 流程

下面是 Redis 字典 rehash 过程的流程图:

flowchart TD
    start[开始]
    cond1[判断是否正在 rehash]
    cond2[判断是否需要执行 rehash]
    op1[创建新哈希表]
    op2[迁移键值对]
    op3[释放旧哈希表]
    end[结束]

    start --> cond1
    cond1 -- 是 --> end
    cond1 -- 否 --> cond2
    cond2 -- 是 --> op1
    cond2 -- 否 --> end
    op1 --> op2
    op2 --> op3
    op3 --> end

下面将详细介绍每一个步骤以及需要使用的代码。

判断是否正在 rehash

在 Redis 中,字典结构体 dict 中有一个属性 rehashidx,它的值为 -1 代表没有进行 rehash,否则表示正在进行 rehash,rehash 正在进行时,不需要再次执行 rehash 操作。

/* 判断是否正在 rehash */
if (d->rehashidx == -1) {
    // 执行 rehash 操作
}

判断是否需要执行 rehash

在 Redis 中,字典中的哈希表的装载因子(load factor)是一个重要的指标,它表示哈希表已经使用的节点数量与哈希表的大小之比。当装载因子超过 1 时,Redis 会执行 rehash 操作。

/* 判断是否需要执行 rehash */
if (dictIsRehashing(d)) {
    // 无需执行 rehash
} else if (dictNeedResize(d)) {
    // 执行 rehash 操作
}

创建新哈希表

在 Redis 中,字典结构体 dict 中有一个属性 ht[1],它是一个指针数组,数组的第一个元素 ht[0] 是哈希表的初始大小,而数组的第二个元素 ht[1] 是扩容后的哈希表。

/* 创建新哈希表 */
d->ht[1] = dictCreate(&dictTypeHashTable, 0);

迁移键值对

在 Redis 中,通过执行 dictRehashStep 函数来迁移键值对。该函数会从旧哈希表中的一个索引开始,将对应的键值对迁移到新哈希表中。

/* 迁移键值对 */
dictRehashStep(d);

释放旧哈希表

在 Redis 中,通过执行 dictRelease 函数来释放旧哈希表的内存。

/* 释放旧哈希表 */
dictRelease(d);

总结

通过以上的步骤,我们可以完成 Redis 字典的 rehash 过程。当哈希表的装载因子超过 1 时,Redis 会自动执行 rehash 操作,将键值对迁移到新的哈希表中,然后释放旧的哈希表。这个过程是透明的,对于用户来说是无感知的。同时,通过判断是否正在进行 rehash,可以避免重复执行 rehash 操作。

希望上述的信息对你有所帮助。如果你有任何问题,欢迎随时向我提问!