【LSP】教学基础篇——REDIS基础数据结构
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3.字典(dictht)
字典又称之为hash,或者映射(map),也可以理解为redis自己实现的JDK1.7版本的HashMap。是一种用于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,成为一个键值对。
字典中每个键都是唯一的。程序可以在字典中根据键查找与之关联的值,或者通过键来跟新或者删除值。接下来的内容将详细介绍Redis中字典的两种底层实现。
第一种:ziplist
当字典中的元素满足以下两个条件时,字典的底层将会使用ziplist来报错键值对。
1.字典对象保存的所有键值对的键和值的字符串长度都小于64个字节。
2.字段对象保存的键值对数量小于512个。
看到这里也许有的看官会不明白了。在上面我们刚刚学过ziplist压缩列表,大家都知道这其实就是一个数组。前面的列表可以用数组来保存,但是这里是键值对啊,一个map,怎么用数组来保存?
各位看官先莫慌,按照惯例先上图(毕竟无图无真相啊):
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第二种:hash表
hash表顾名思义,其本质就是一个HashMap。下面我带各位看官们看看他的结构
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typedef struct dict{
dictType *type;//类型特定函数
void *privdata;//私有函数
dictht ht;//hash表
int trehashidx;//扩容索引 当不在扩容的时候 为-1
};
typedef struct dictht{
dictEntry **table;//哈希表数组
unsigned long size;//哈希表大小
unsigned long sizemask;//哈希表槽位取模基准参数 总是等于size - 1
unsigned long used;//已有节点数量
}
typedef struct dictEntry{
void *key;//键
//值 这里三个属性是因为 值可能是一个对象引用也可能是 一个uint64_t或者int64_t整数值
union{
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
} v;
//下一个节点 多个槽位相同的值 串联成一个链表
struct dictEntry *next;
}
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结构示意图:
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渐进式rehash :
字典在扩容的过程中会在 ht 创建一个新的哈希表,而且它并不会一次性将所有的数据都转移到新的哈希表之中。而是分而治之,像蚂蚁搬家一样,一部分一部分的迁移,我们称之为渐进式rehash。
因为篇幅原因,后面会写一篇专门的文章来详细说明渐进式rehash和在迁移过程中获取元素的方式,这里就简略的介绍一下。
4.集合(sets)
Redis集合中的Set集合,相当与java中的HashSet,它内部的键值对是无序的,唯一的。在Redis中Set集合底层也存在两种实现方式。
第一种,当一个集合只包含整数值元素,并且这个集合的元素数量不超过512时,Redis就会使用整数集合作为集合键的底层实现。
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typedef struct intset{
//编码方式
uint32_t encoding;
//集合包含的元素数量
uint32_t length;
//保存元素的数组
int8_t contents[];
};
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contents数组是整数集合的底层实现:整数集合的每个元素都是contents数组的一个数组项(item),各个项在数组中按值的大小从小到大有序地排列,并且数组中不包含任何重复项。
length属性记录了整数集合包含的元素数量,也即是contents数组的长度。虽然intset结构将contents数组声明为int8_t类型的数组。但实际上contents数组的真正类型取决于encoding;
如果encoding类型为INTSET_ENC_INT16,那么contents就是一个int16_t类型的数组。
如果encoding类型为INTSET_ENC_INT32,那么contents就是一个int32_t类型的数组。
如果encoding类型为INTSET_ENC_INT64,那么contents就是一个int64_t类型的数组。
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