你確定不來了解一下Redis中 Hash的原理嗎

Thanatos 發布于2019-08-16 18:30 / 3401人閱讀

摘要：前言本章接著上一節繼續介紹的基礎數據結構中的字典基本介紹也可以用來存儲用戶信息和不同的是可以對用戶信息的每個字段多帶帶存儲則需要序列化用戶的所有字段后存儲并且需要以整個字符串的形式獲取用戶而可以只獲取部分數據從而節約網絡流量不過內存占用要大于

前言

本章接著上一節繼續介紹 Redis 的基礎數據結構中的Hash字典.

基本介紹

Hash 也可以用來存儲用戶信息,和 String 不同的是 Hash 可以對用戶信息的每個字段多帶帶存儲,String 則需要序列化用戶的所有字段后存儲.并且 String 需要以整個字符串的形式獲取用戶,而 hash可以只獲取部分數據,從而節約網絡流量.不過 hash 內存占用要大于 String,這是 hash 的缺點.

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Redis 中的 Hash和 Java的 HashMap 更加相似,都是數組+鏈表的結構.當發生 hash 碰撞時將會把元素追加到鏈表上.值得注意的是在 Redis 的 Hash 中 value 只能是字符串.

內部原理

看完基本介紹之后,我們先來了解下 hash 的內部結構.第一維是數組,第二維是鏈表.組成一個 hashtable.

部分源碼:

struct dictht {
    dictEntry **table;            //entry 數組
    long size;            //數組長度
    long used            //數組中的元素個數
    ...
}
struct dictEntry{
    void *key;                //hash 的 key
    void *val;                //hash 的 value
    dictEntry *next;            //下一個dictEntry 鏈表結構
}

在 Java 中 HashMap 擴容是個很耗時的操作,需要去申請新的數組,為了追求高性能,Redis 采用了漸進式 rehash 策略.這也是 hash 中最重要的部分.

漸進式 rehash

在 hash 的內部包含了兩個hashtable,一般情況下只是用一個.如圖所示:

在擴容的時候 rehash 策略會保留新舊兩個 hashtable 結構,查詢時也會同時查詢兩個 hashtable.Redis會將舊 hashtable 中的內容一點一點的遷移到新的 hashtable 中,當遷移完成時,就會用新的 hashtable 取代之前的.當 hashtable 移除了最后一個元素之后,這個數據結構將會被刪除.如圖所示:

數據搬遷的操作放在 hash 的后續指令中,也就是來自客戶端對 hash 的指令操作.一旦客戶端后續沒有指令操作這個 hash.Redis就會使用定時任務對數據主動搬遷.

正常情況下,當 hashtable 中元素的個數等于數組的長度時,就會開始擴容,擴容的新數組是原數組大小的 2 倍.如果 Redis 正在做 bgsave(持久化) 時,可能不會去擴容,因為要減少內存頁的過多分離(Copy On Write).但是如果 hashtable 已經非常滿了,元素的個數達到了數組長度的 5 倍時,Redis 會強制擴容.

當hashtable 中元素逐漸變少時,Redis 會進行縮容來減少空間占用,并且縮容不會受 bgsave 的影響,縮容條件是元素個數少于數組長度的 10%.

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BigTomato 2019-08-16 18:29 評論0 收藏0
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elliott_hu 2019-08-16 18:03 評論0 收藏0