redis hash 结构实现的两种方式

2022/3/3 19:15:39

本文主要是介绍redis hash 结构实现的两种方式,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

redis hash结构

1.压缩列表

压缩列表是 Redis 数据类型为 list 和 hash 的底层实现之一。

  • 当一个列表键(list)只包含少量的列表项,并且每个列表项都是小整数值,或者长度比较短的字符串,那么 Redis 就会使用压缩列表作为列表键(list)的底层实现。

  • 当一个哈希键(hash)只包含少量键值对,并且每个键值对的键和值都是小整数值,或者长度比较短的字符串,那么 Redis 就会使用压缩列表作为哈希键(hash)的底层实现。

压缩列表结构设计

压缩列表是 Redis 为了节约内存而开发的,它是由连续内存块组成的顺序型数据结构,有点类似于数组。

连锁更新

压缩列表除了查找复杂度高的问题,压缩列表在插入元素时,如果内存空间不够了,压缩列表还需要重新分配一块连续的内存空间,而这可能会引发连锁更新的问题。

压缩列表里的每个节点中的 prevlen 属性都记录了「前一个节点的长度」,而且 prevlen 属性的空间大小跟前一个节点长度值有关,比如:

  • 如果前一个节点的长度小于 254 字节,那么 prevlen 属性需要用 1 字节的空间来保存这个长度值;

  • 如果前一个节点的长度大于等于 254 字节,那么 prevlen 属性需要用 5 字节的空间来保存这个长度值;

2.hash结构

渐进式 rehash

为了避免 rehash 在数据迁移过程中,因拷贝数据的耗时,影响 Redis 性能的情况,所以 Redis 采用了渐进式 rehash,也就是将数据的迁移的工作不再是一次性迁移完成,而是分多次迁移。

渐进式 rehash 步骤如下:

  • 给「哈希表 2」 分配空间;

  • 在 rehash 进行期间,每次哈希表元素进行新增、删除、查找或者更新操作时,Redis 除了会执行对应的操作之外,还会顺序将「哈希表 1 」中索引位置上的所有 key-value 迁移到「哈希表 2」 上

  • 随着处理客户端发起的哈希表操作请求数量越多,最终会把「哈希表 1 」的所有 key-value 迁移到「哈希表 2」,从而完成 rehash 操作。

这样就巧妙地把一次性大量数据迁移工作的开销,分摊到了多次处理请求的过程中,避免了一次性 rehash 的耗时操作。

在进行渐进式 rehash 的过程中,会有两个哈希表,所以在渐进式 rehash 进行期间,哈希表元素的删除、查找、更新等操作都会在这两个哈希表进行。

比如,查找一个 key 的值的话,先会在哈希表 1 里面进行查找,如果没找到,就会继续到哈希表 2 里面进行找到。

另外,在渐进式 rehash 进行期间,新增一个 key-value 时,会被保存到「哈希表 2 」里面,而「哈希表 1」 则不再进行任何添加操作,这样保证了「哈希表 1 」的 key-value 数量只会减少,随着 rehash 操作的完成,最终「哈希表 1 」就会变成空表。

 



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