【Redis笔记】数据结构和对象：字典

字典：是保存键值对的抽象数据结构。

在字典中，一个键（Key）可以和一个值（value）进行关联（键映射为值），这些关联的键和值就成键值对。

字典中的每个键是独一无二的，程序可以通过键来查找值，或者通过键来更新值，或者通过键删除整个键值对。

Redis字典的应用：
（1）Redis数据库使用字典作为底层实现，对数据库的增删改查操作也是构建在字典的操作之上。

（2）字典是哈希键底层实现之一。

Redis字典的实现：

字典使用哈希表作为底层实现，一个哈希表里面可以有多个哈希表节点，而每个哈希表节点保存了字典中的一个键值对。

哈希表结构定义：

typedef struct dictht{//哈希表数组dictEntry **table;//哈希表大小unsigned long size;//哈希表大小掩码,用于计算索引值//总是等于size-1；unsigned long sizemask;//该哈希表已有节点的数量unsigned long used;
}dictht;

●table是一个数组，数组中的每个元素都是指向一个哈希表节点的指针，每个dicEntry结构保存着一个键值对。

●size属性记录了哈希表的大小，即table数组的大小。

●used属性记录了哈希表目前键值对的数量。

●sizemask和哈希值一起决定一个键应该被放到table数组的哪个索引上面。

哈希表节点定义：

typedef struct dictEntry{//键void *key;//值union{void *val;uint64 _t u64;int64_t s64;}//指向下个哈希表节点,形成链表struct dictEntry *next;
}dictEntry;

● key属性保存着键值对中的键

●v属性保存着键值对中的值

●next属性是指向另一个哈希表节点的指针，这个指针可以将多个哈希表相同的键值对连接在一起，以此来解决哈希冲突的问题。

字典定义：

type属性是一个指向dictType结构的指针，每个dictType结构保存了一组用于操作特定类型键值对的函数。

privatedata属性保存了需要传给那些特定函数的可选参数

ht属性是一个包含两个项的数组，数组中的每一个项都是一个dictht哈希表，一般情况下，字典只使用ht[0]，ht[1]哈希表只会在对ht[0]哈希表进行rehash时使用。

如果当前在进行rehash，则rehashindex的值为rehash目前的进度；

如果当前没有在进行rehash,则rehashindex的值为-1；

哈希算法：

当要将一个新的键值对添加到字典里面时，程序需要先根据键值对的键计算出哈希值和索引值，

然后再根据索引值，将包含新键值对的哈希表节点放到哈希表数组的指定索引上面。

解决键冲突（哈希冲突）：

当有两个或以上的键被分配到了哈希表数组的同一个索引上面时，发送了冲突。

Redis的哈希表采用拉链法解决键冲突，每个哈希表节点都有一个next指针，多个哈希表节点可以用next指针构成一个单向链表，被分配到同一个索引上的多个节点可以用这个单向链表连接起来。

因为哈希节点组成的链表没有指向链表表尾的指针，所以为了速度考虑，程序总是将新节点添加到链表的表头位置。时间复杂度为O（1）。

Rehash:

随着操作的不断执行，哈希表保存的键值对会逐渐地增多或减少，为了让哈希表的负载因子维持在一个合理的范围内的，当哈希表保存的键值对数量太多或者太少时，程序需要对哈希表的大小进行相应的拓展或者收缩。

拓展和收缩哈希表的大小可以通过执行rehash操作来完成。

rehash步骤：

分配ht[1]空间，并把ht[0]的节点全部转移到ht[1]中。ht1,0互换

渐进式rehash：

rehash动作不是一次性完成的，而是分多次渐进式把ht[0]的节点rehash到ht[1]。

如果一次性将这些键值对全部rehash到ht[1]的话，可能会导致服务器在一段时间内停止服务。

渐进式rehash执行期间的哈希操作：

在渐进式rehash进行期间，字典的删除（delete），查找（find），更新（update）等操作会在两个哈希表上进行。

新添加的键值对一律被保存到ht[1]里面，而ht[0]则不再进行任何操作。

【Redis笔记】数据结构和对象：字典相关推荐

十二张图带你了解 Redis 的数据结构和对象系统
来自公众号:程序员历小冰 Redis是一个开源的 key-value 存储系统,它使用六种底层数据结构构建了包含字符串对象.列表对象.哈希对象.集合对象和有序集合对象的对象系统.今天我们就通过12张图 ...
十二张图详解Redis的数据结构和对象系统
回顾:大数据平台技术栈 (ps:可点击查看),今天就来说说其中的Redis! 本文来自:张狗蛋的技术之路 Redis是一个开源的 key-value 存储系统,它使用六种底层数据结构构建了包含字符串对 ...
Redis 的数据结构和对象系统侵立删
Redis是一个开源的 key-value 存储系统,它使用六种底层数据结构构建了包含字符串对象.列表对象.哈希对象.集合对象和有序集合对象的对象系统.今天我们就通过12张图来全面了解一下它的数据结构 ...
redis之数据结构与对象篇（终章）
欢迎阅读大魔王的睡前私语系列,这是Redis第四篇文章压缩列表压缩列表是列表键和哈希键的底层实现之一.当一个列表键只包含少量列表项,并且每个列表项要么是小整数值,要么是长度比较短的字符串,那么Re ...
redis 基础数据结构实现
参考文献 redis数据结构分析 Skip List(跳跃表)原理详解 redis 源码分析之内存布局 Redis 基础数据结构与对象 Redis设计与实现-第7章-压缩列表在redis中构建了自己 ...
将一个键值对添加入一个对象_细品Redis高性能数据结构之hash对象
背景上一节讲Redis的高性能字符串结构SDS,今天我们来看一下redis的hash对象. Hash对象简介 redis的hash对象有两种编码(底层实现)方式,字典编码和压缩列表编码.在使用字典 ...
redis（2）--数据结构与对象
简单动态字符串 (SDS)simple dynamic string 定义 struct sdshdr {// 记录 buf 数组中**已使用**字节的数量 // 等于 SDS 所保存字符串的长度 i ...
【Redis-09】面试题之Redis数据结构与对象-RedisObject（下篇）
承接上篇[Redis-08]面试题之Redis数据结构与对象-RedisObject(上篇) 8. type-字符串string 8.1 字符串的三种encoding编码(int + embstr ...
startindex 不能大于字符串长度_玩转云端丨redis的5种对象与8种数据结构之字符串对象（下）...
引言本文是对<redis设计与实现(第二版)>中数据结构与对象相关内容的整理与说明.本篇文章只对对象结构,1种对象--字符串对象.以及字符串对象所对应的两种编码--raw和embstr, ...

【Redis笔记】数据结构和对象：字典

【Redis笔记】数据结构和对象：字典相关推荐

最新文章

热门文章