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redis数据库查找key在内存中的位置的方法

整理:jimmy2024/12/22浏览2
简介一、预先需要了解的知识1、redis 中的每一个数据库,都由一个 redisDb 的结构存储。其中,redisDb.id 存储着 redis 数据库以整数表示的号码。redisDb.dict 存储着该库所有的键值对数据。redisDb.expires 保存着每一个键的过期时间。2、当redis 服务

一、预先需要了解的知识
1、redis 中的每一个数据库,都由一个 redisDb 的结构存储。其中,redisDb.id 存储着 redis 数据库以整数表示的号码。redisDb.dict 存储着该库所有的键值对数据。redisDb.expires 保存着每一个键的过期时间。
2、当redis 服务器初始化时,会预先分配 16 个数据库(该数量可以通过配置文件配置),所有数据库保存到结构 redisServer 的一个成员 redisServer.db 数组中。当我们选择数据库 select number  时,程序直接通过 redisServer.db[number] 来切换数据库。有时候当程序需要知道自己是在哪个数据库时,直接读取 redisDb.id 即可。
3、既然我们知道一个数据库的所有键值都存储在redisDb.dict中,那么我们要知道如果找到key的位置,就有必要了解一下dict 的结构了:
复制代码 代码如下:typedef struct dict {

// 特定于类型的处理函数
dictType *type;

// 类型处理函数的私有数据
void *privdata;

// 哈希表(2个)
dictht ht[2];

// 记录 rehash 进度的标志,值为-1 表示 rehash 未进行
int rehashidx;

// 当前正在运作的安全迭代器数量
int iterators;
} dict;
由上述的结构可以看出,redis 的字典使用哈希表作为其底层实现。dict 类型使用的两个指向哈希表的指针,其中 0 号哈希表(ht[0])主要用于存储数据库的所有键值,而1号哈希表主要用于程序对 0 号哈希表进行 rehash 时使用,rehash 一般是在添加新值时会触发,这里不做过多的赘述。所以redis 中查找一个key,其实就是对进行该dict 结构中的 ht[0] 进行查找操作。
4、既然是哈希,那么我们知道就会有哈希碰撞,那么当多个键哈希之后为同一个值怎么办呢?redis采取链表的方式来存储多个哈希碰撞的键。也就是说,当根据key的哈希值找到该列表后,如果列表的长度大于1,那么我们需要遍历该链表来找到我们所查找的key。当然,一般情况下链表长度都为是1,所以时间复杂度可看作o(1)。
二、当redis 拿到一个key 时,如果找到该key的位置。
了解了上述知识之后,我们就可以来分析redis如果在内存找到一个key了。
1、当拿到一个key后, redis 先判断当前库的0号哈希表是否为空,即:if (dict->ht[0].size == 0)。如果为true直接返回NULL。
2、判断该0号哈希表是否需要rehash,因为如果在进行rehash,那么两个表中者有可能存储该key。如果正在进行rehash,将调用一次_dictRehashStep方法,_dictRehashStep 用于对数据库字典、以及哈希键的字典进行被动 rehash,这里不作赘述。
3、计算哈希表,根据当前字典与key进行哈希值的计算。
4、根据哈希值与当前字典计算哈希表的索引值。
5、根据索引值在哈希表中取出链表,遍历该链表找到key的位置。一般情况,该链表长度为1。
6、当 ht[0] 查找完了之后,再进行了次rehash判断,如果未在rehashing,则直接结束,否则对ht[1]重复345步骤。
到此我们就找到了key在内存的中位置了。