Redis存储结构之dictht字典

dictht（字典）

/*
 * 哈希表
 */
typedef struct dictht {

    // 哈希表节点指针数组（俗称桶，bucket）
    dictEntry **table;

    // 指针数组的大小
    unsigned long size;

    // 指针数组的长度掩码，用于计算索引值
    unsigned long sizemask;

    // 哈希表现有的节点数量
    unsigned long used;

} dictht;

​​table​​​ 属性是个数组， 数组的每个元素都是个指向 ​​dictEntry​​ 结构的指针。

每个 ​​dictEntry​​​ 都保存着一个键值对， 以及一个指向另一个 ​​dictEntry​​ 结构的指针：

/*
 * 哈希表节点
 */
typedef struct dictEntry {

    // 键
    void *key;

    // 值
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;

    // 链往后继节点
    struct dictEntry *next;

} dictEntry;

​​next​​​ 属性指向另一个 ​​dictEntry​​​ 结构， 多个 ​​dictEntry​​​ 可以通过 ​​next​​​ 指针串连成链表， 从这里可以看出， ​​dictht​​ 使用链式寻址法来解决hash冲突： 当多个不同的键拥有相同的哈希值时，哈希表用一个链表将这些键连接起来。

添加键值对

根据字典所处的状态， 将给定的键值对添加到字典可能会引起一系列复杂的操作：

• 如果字典为未初始化（即字典的 0 号哈希表的​​table​​ 属性为空），则程序需要对 0 号哈希表进行初始化；
• 如果在插入时发生了键碰撞，则程序需要处理碰撞；
• 如果插入新元素，使得字典满足了 rehash 条件，则需要启动相应的 rehash 程序；

当程序处理完以上三种情况之后，新的键值对才会被真正地添加到字典上。

解决hash冲突

在哈希表实现中， 当两个不同的键拥有相同的哈希值时， 称这两个键发生碰撞（collision）， 而哈希表实现必须想办法对碰撞进行处理。

字典哈希表所使用的碰撞解决方法被称之为 链地址法： 这种方法使用链表将多个哈希值相同的节点串连在一起， 从而解决冲突问题。

假设现在有一个带有三个节点的哈希表，如下图：

对于一个新的键值对 ​​key4​​​ 和 ​​value4​​​ ， 如果 ​​key4​​​ 的哈希值和 ​​key1​​​ 的哈希值相同， 那么它们将在哈希表的 ​​0​​ 号索引上发生碰撞。

通过将 ​​key4-value4​​​ 和 ​​key1-value1​​ 两个键值对用链表连接起来， 就可以解决碰撞的问题：