4.1　字典的实现

Redis的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，而每个哈希表节点就保存了字典中的一个键值对。

接下来的三个小节将分别介绍Redis的哈希表、哈希表节点以及字典的实现。

4.1.1　哈希表

Redis字典所使用的哈希表由dict.h/dictht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属性是一个数组，数组中的每个元素都是一个指向dict.h/dictEntry结构的指针，每个dictEntry结构保存着一个键值对。size属性记录了哈希表的大小，也即是table数组的大小，而used属性则记录了哈希表目前已有节点（键值对）的数量。sizemask属性的值总是等于size-1，这个属性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。

图4-1展示了一个大小为4的空哈希表（没有包含任何键值对）。

图4-1　一个空的哈希表

4.1.2　哈希表节点

哈希表节点使用dictEntry结构表示，每个dictEntry结构都保存着一个键值对：

typedef struct dictEntry {
    // 
键
    void *key;
    // 
值
    union{
        void *val;
        uint64_tu64;
        int64_ts64;
    } v;
    // 
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，而v属性则保存着键值对中的值，其中键值对的值可以是一个指针，或者是一个uint64_t整数，又或者是一个int64_t整数。

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值相同的键值对连接在一次，以此来解决键冲突（collision）的问题。

举个例子，图4-2就展示了如何通过next指针，将两个索引值相同的键k1和k0连接在一起。

图4-2　连接在一起的键K1和键K0

4.1.3　字典

Redis中的字典由dict.h/dict结构表示：

typedef struct dict {
    // 
类型特定函数
    dictType *type;
    // 
私有数据
    void *privdata;
    // 
哈希表
    dictht ht[2];
    // rehash
索引
    //
当rehash
不在进行时，值为-1
    in trehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
} dict;

type属性和privdata属性是针对不同类型的键值对，为创建多态字典而设置的：

·type属性是一个指向dictType结构的指针，每个dictType结构保存了一簇用于操作特定类型键值对的函数，Redis会为用途不同的字典设置不同的类型特定函数。

·而privdata属性则保存了需要传给那些类型特定函数的可选参数。

typedef struct dictType {
    // 
计算哈希值的函数
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    // 
复制键的函数
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    // 
复制值的函数
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    // 
对比键的函数
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
    // 
销毁键的函数
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    // 
销毁值的函数
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
} dictType;

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

除了ht[1]之外，另一个和rehash有关的属性就是rehashidx，它记录了rehash目前的进度，如果目前没有在进行rehash，那么它的值为-1。

图4-3展示了一个普通状态下（没有进行rehash）的字典。

图4-3　普通状态下的字典