redis随笔

一.字典

1.dictEntry:哈希表节点，保存key及其对应的value，并且每个dictEntry有一个next指针，当发生键冲突时，指向下一个dictEntry

例如：对于redis命令 lpush mylist a b c，redis使用一个dictEntry来保存，其key是mylist，value是a b c组成的链表

2.dictht: 哈希表

table是dictEntry**类型，它指向图中的dictEntry*[4]，每个dictEntry指向一个dictEntry组成的链表

size一定是2的n次方

3.dict：字典

typedef struct dict {

dictType *type;

void *privdata;

dictht ht[2];

long rehashidx;

} dict;

4.rehash

当hash table的负载因子需要维持在一个合理的范围，否则就需要扩展或者收缩hash table，可通过rehash来执行。如果字典比较大的话，一次集中式rehash会使服务器一段时间停止服务（redis是单线程），所以需要使用多次渐进式rehash，这也是使用两个dictht的原因。

渐进式rehash具体步骤如下：

(1) 为ht[1]分配空间，并将rehashidx置0，表示正在rehash过程中

(2) 在rehash期间，每次对字典的增删改查操作，首先要执行一步rehash，即将ht[0]中的dictEntry迁移到ht[1]中，然后再做各自的操作。

(3) 当全部迁移完成后，将ht[0]空间释放，ht[0]与ht[1]交换指针，并令rehashidx为-1

在这个过程中，rehashidx还起到了索引的作用

在渐进式rehash过程中，会同时使用ht[0]和ht[1]两个hash table，所以对字典的增删改查需要在两个hash table上进行，例如查找，则先在ht[0]上查找，如果没有，再从ht[1]中查找。插入的话，则直接插入到ht[1]中

5.dictScan(src/dict.c +836)，每次dictScan都遍历一个key下的所有元素，并返回下一个遍历的key的游标

游标演变:

v |= ~m0;

v = rev(v);

v++;

v = rev(v)；

遍历顺序：

table size为8时： 000------------->100------------>010------------>110------------->001------------->101------------>011------------>111

table size为16时：0000→1000→0100→1100→0010→1010→0110→1110-->0001→1001→0101→1101→0011→1011→0111→1111

优点：哈希表扩展时不会重复遍历，缩小时重复遍历很少

数字增长顺序：

table size为8时：000-->001-->010-->011-->100-->101→110→111

table size为16时：0000-->0001-->0010-->0011-->0100-->0101-->0110-->0111-->1000-->1001-->1010-->1011-->1100-->1101-->1110-->1111

缺点：哈希表扩展时重复遍历较多，缩小时有些游标会被漏掉

二、数据库

db中每个元素的类型是redisDb，其定义如下：

struct redisDb {

dict *dict; // 保存键值对的字典

dict *expires; // 过期字典，保存数据库中所有键的过期时间，key-dict中的某个键对象，value-long long类型，保存该键过期时间

}

过期键删除：

1.惰性删除策略实现：expireIfNeeded，所有的读写数据库的Redis命令在执行前都会调用。在该函数执行时，如果该键已经过期，则删除；如果没有过期，则该函数不做任何操作

2.定期删除策略实现：activeExpireCycle。每当Redis的周期操作函数ServerCron函数执行时，便调用一遍activeExpireCycle函数。该函数每次运行时，都选取部分数据库中的部分键进行检查，删除过期键。

activeExpireCycle代码（src/expire.c +97）：

每次操作dbs_per_call个db，对每个db，分多次去操作，每次操作ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP个key，当其中一次删除的键数量少于ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_LOOKUPS_PER_LOOP / 4时停止，同时有一个该函数总共运行时间，如果超过1ms直接退出