redis什么时候用哈希

2025-12-13 22:46:05

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回答1：

假定我们有一个hashmap的逻辑结构,用户编号的为15的人,name是dlf,school是xdu
当我们在redic-cli命令行下敲下 hset id:15 name dlf时
redis里面都发生了什么事情呢?

任何一个使用过redis的用户,即使没有看过redis的源码,想一下这个过程,那么肯定都包含下面这几步
1 socket连接
2 redis-server收到命令信息
3 redis-server解析命令信息(找到对应的命令,及附带的参数)
4 调用对应的命令
5 返回结果
当然在redis-cli发送命令之前,redis-server首先启动,然后加载各种配置,初始化服务器等等。

在这篇博客里,我们只介绍第四点,就是找到redis内部的命令后,并且也已经分析出了参数,如何调用的过程。

首先我们看一个时序图(那个,我得声明,我并没有学习过时序图的精确概念,下面的图大概只能说明调用过程,如果绘制的某些部分不符合时序图的规定,大家见谅哦)

dict的图示:

另外,我默认大家都了解redis内部dict的数据结构。

[cpp] view plain copy

/*
* 哈希表节点
*/
typedef struct dictEntry {
// 键
void *key;
// 值
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
} v;
// 指向下个哈希表节点，形成链表
struct dictEntry *next;
} dictEntry;
/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we
* implement incremental rehashing, for the old to the new table. */
/*
* 哈希表
*
* 每个字典都使用两个哈希表，从而实现渐进式 rehash 。
*/
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;
/*
* 字典
*/
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 初始化的时候就为-1
int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
// 目前正在运行的安全迭代器的数量
int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;

在redis中不管是列表还是map,数据结构就是list和dictht,但是真正的底层却是redisObject

[java] view plain copy

typedef struct redisObject {
// 类型
unsigned type:4;
// 编码
unsigned encoding:4;
// 对象最后一次被访问的时间
unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
// 引用计数
int refcount;
// 指向实际值的指针
void *ptr;
} robj;

其中type指得是这个obj里是stirng还是hash,是list还是set
encoding值的是编码格式

OK,在看一张图
下面是我们执行
hset id:14 name zhangsan
hset id:14 school xdu

之后数据在内存中的分配图:

图整体分为3部分,分别是aaa,bbb,ccc大图如下:

好了现在正式开始一步一步调试:

[java] view plain copy

void hsetCommand(redisClient *c) {
int update;
robj *o;
// 取出或新创建哈希对象
//hset id:15 name zhangsan
//那么c->argv[1] 指向的就是id:15
if ((o = hashTypeLookupWriteOrCreate(c,c->argv[1])) == NULL) return;
// 如果需要的话，转换哈希对象的编码
//hashmap底层可以使用dict存储也可以使用list存储
hashTypeTryConversion(o,c->argv,2,3);
// 编码 field 和 value 对象以节约空间
hashTypeTryObjectEncoding(o,&c->argv[2], &c->argv[3]);
// 设置 field 和 value 到 hash
//将name zhangsan这个两个域写到id:15的value
//这个o是空的argv[2][3] 里面放的就是name和zhangsan
//新建立entry的value指向这个robj
update = hashTypeSet(o,c->argv[2],c->argv[3]);
// 返回状态：显示 field-value 对是新添加还是更新
addReply(c, update ? shared.czero : shared.cone);
// 发送键修改信号
signalModifiedKey(c->db,c->argv[1]);
// 发送事件通知
notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_HASH,"hset",c->argv[1],c->db->id);
// 将服务器设为脏
server.dirty++;
}
robj *hashTypeLookupWriteOrCreate(redisClient *c, robj *key) {
//对于hset userId:14 name zhangsan
//这个命令来说,key就是user:14
robj *o = lookupKeyWrite(c->db,key);
// 对象不存在，创建新的
if (o == NULL) {
//第一次写入hset userId:14 ~~ 库里肯定没有user:14对应的robj
o = createHashObject();
dbAdd(c->db,key,o);
// 对象存在，检查类型
} else {
if (o->type != REDIS_HASH) {
addReply(c,shared.wrongtypeerr);
return NULL;
}
}
// 返回对象
return o;
}

请告诉我,在lookupKeyWrite方法里最终返回的o,在我给的内存分布图里是哪块内容?
是下面这个:

当第一次调用hset userid:15 name zhangsan这个命令的时候,lookupKeyWrite返回的是null。
时序图中,第五步的dbAdd最终会到达

[cpp] view plain copy

int dictAdd(dict *d, void *key, void *val)
{
//hset userId : 14 name zhangsan
//对于上面的命令,key是usrid:14
//val是新建的
// 尝试添加键到字典，并返回包含了这个键的新哈希节点
// T = O(N)
dictEntry *entry = dictAddRaw(d,key);
// 键已存在，添加失败
if (!entry) return DICT_ERR;
// 键不存在，设置节点的值
// T = O(1)
dictSetVal(d, entry, val);
// 添加成功
return DICT_OK;
}

dictAddRaw会生成,并且绑定dictentry的key与robj

dictSetVal(d, entry, val)会绑定dictentry的value与robj

请记住,在aaa中,先有下面那个robj,再有上面的dictentry下面就是时序图中,第六步了(我假定,hash表的底层实现是hash)

[cpp] view plain copy

/* Add an element, discard the old if the key already exists.
* Return 0 on insert and 1 on update.
*
* 将给定的 field-value 对添加到 hash 中，
* 如果 field 已经存在，那么删除旧的值，并关联新值。
*
* This function will take care of incrementing the reference count of the
* retained fields and value objects.
*
* 这个函数负责对 field 和 value 参数进行引用计数自增。
*
* 返回 0 表示元素已经存在，这次函数调用执行的是更新操作。
*
* 返回 1 则表示函数执行的是新添加操作。
*/
int hashTypeSet(robj *o, robj *field, robj *value) {
//hset userid:15 name zhangsan
//将name zhangsan这个两个域写到id:15的value
//这个o是空的
//新建立entry(userid:15)的value指向这个robj
int update = 0;
// 添加到 ziplist
if (o->encoding == REDIS_ENCODING_ZIPLIST) {
//省略部分代码
// 添加到字典
} else if (o->encoding == REDIS_ENCODING_HT) {
// 添加或替换键值对到字典
// 添加返回 1 ，替换返回 0
if (dictReplace(o->ptr, field, value)) { /* Insert */
incrRefCount(field);
} else { /* Update */
update = 1;
}
incrRefCount(value);
} else {
redisPanic("Unknown hash encoding");
}
// 更新/添加指示变量
return update;
}

[cpp] view plain copy

/* Add an element, discarding the old if the key already exists.
*
* 将给定的键值对添加到字典中，如果键已经存在，那么删除旧有的键值对。
*
* Return 1 if the key was added from scratch, 0 if there was already an
* element with such key and dictReplace() just performed a value update
* operation.
*
* 如果键值对为全新添加，那么返回 1 。
* 如果键值对是通过对原有的键值对更新得来的，那么返回 0 。
*
* T = O(N)
*/
int dictReplace(dict *d, void *key, void *val)
{
dictEntry *entry, auxentry;
/* Try to add the element. If the key
* does not exists dictAdd will suceed. */
// 尝试直接将键值对添加到字典
// 如果键 key 不存在的话，添加会成功
// T = O(N)
if (dictAdd(d, key, val) == DICT_OK)
return 1;
/* It already exists, get the entry */
// 运行到这里，说明键 key 已经存在，那么找出包含这个 key 的节点
// T = O(1)
entry = dictFind(d, key);
/* Set the new value and free the old one. Note that it is important
* to do that in this order, as the value may just be exactly the same
* as the previous one. In this context, think to reference counting,
* you want to increment (set), and then decrement (free), and not the
* reverse. */
// 先保存原有的值的指针
auxentry = *entry;
// 然后设置新的值
// T = O(1)
dictSetVal(d, entry, val);
// 然后释放旧值
// T = O(1)
dictFreeVal(d, &auxentry);
return 0;
}

上面的dictadd是干什么的?
等等,谁能告诉我dictAdd的参数d是什么?
是它:

如果第一次执行hset user:id name zhangsan
在dictadd里直接就会保存entry的两个robj

换句话说,如果第一次执行hset user:id name zhangsan
dictadd会返回ok,然后跳出dictreplace

至于第一次调用hset userid:14 school xdu

与hset userid:14 name lisi

会怎么样,大家自己想吧

[java] view plain copy

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