实现Redis中Hash底层实现原理浅析（redis的hash底层）

实现Redis中Hash底层实现原理浅析

Redis是一个高性能的键值存储数据库，支持多种数据结构，其中Hash是其中一种常用的数据结构。在Redis中，Hash主要用来存储一些具有结构化的数据，比如用户信息、文章信息等。本文将对Redis中Hash底层实现原理进行浅析。

Redis中Hash的实现原理

在Redis中，Hash底层的实现原理是使用了一个数组和一个链表。具体来说，数组存储的是节点的指针，而链表则存储的是键值对数据。这种数据结构的好处在于，可以快速查找节点，并且可以容易地处理哈希冲突。

下面是 Redis 中 Hash 的结构体定义：

“`c

typedef struct dictht {

dictEntry **table;

unsigned long size;

unsigned long sizemask;

unsigned long used;

} dictht;

typedef struct dict {

dictType *type;

void *privdata;

dictht ht[2];

long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */

unsigned long iterators; /* number of iterators currently running */

} dict;

dictht 是 Hash 表的结构体，包含了 table、size、sizemask、used 属性，分别对应数组、数组大小、掩码和使用元素数量。其中，table 是长度为 size 的数组，每个元素都是一个指向 dictEntry 的指针。dictEntry 是键值对，包含了 key、value、next 属性，key 和 value 分别是键和值的指针，next 是指向下一个键值对的指针。这个链表解决了哈希冲突的问题。size 和 sizemask 都是 2 的幂次方，sizemask = size - 1。

下面是 Redis 中 dict 的结构体定义：

```c
typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    dictht ht[2];
    long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
    unsigned long iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;

dict 是 Redis 中所有数据结构的基础结构，包含了 type、privdata、ht、rehashidx 和 iterators 属性。其中，type 和 privdata 是 Redis 中实现多态的关键，在 Redis 中，所有数据结构都实现了 dictType 接口，privdata 则用于保存和数据结构相关的私有数据。ht 属性是一个数组，其中包含了两个 dictht 结构体，一般情况下只使用 ht[0]，ht[1] 用于 rehash。rehashidx 用于记录哈希表正在进行 rehash 的位置，如果没有正在进行 rehash，则为 -1。iterators 则用来记录当前正在运行的迭代器的数量。

Redis中Hash的哈希函数

Redis 中使用的哈希函数是 MurmurHash2，这是一种快速的哈希算法，可以快速地将任意长度的数据转换为 64 位哈希值。MurmurHash2 的实现方法很简单，在 Redis 源码中可以找到相关代码。

MurmurHash2 实现方法：

“`c

uint64_t MurmurHash64A ( const void * key, int len, unsigned int seed ) {

const uint64_t m = UINT64_C(0xc6a4a7935bd1e995);

const uint r = 47;

uint64_t h = seed ^ (len * m);

const uint64_t * data = (const uint64_t *)key;

const uint64_t * end = data + (len/8);

while(data != end) {

uint64_t k = *data++;

k *= m;

k ^= k >> r;

k *= m;

h ^= k;

h *= m;

}

const unsigned char * data2 = (const unsigned char*)data;

switch(len & 7) {

case 7: h ^= ((uint64_t)data2[6])

case 6: h ^= ((uint64_t)data2[5])

case 5: h ^= ((uint64_t)data2[4])

case 4: h ^= ((uint64_t)data2[3])

case 3: h ^= ((uint64_t)data2[2])

case 2: h ^= ((uint64_t)data2[1])

case 1: h ^= ((uint64_t)data2[0]);

h *= m;

};

h ^= h >> r;

h *= m;

h ^= h >> r;

return h;

}

总结

本文主要介绍了 Redis 中 Hash 的底层实现原理，包括了数据结构、哈希函数等方面。这种利用数组和链表实现的 Hash 表，在面对海量数据时能够快速地查找和操作数据，具有很高的性能和强大的扩展性。如果读者对此还有疑问或者想要深入了解 Redis 的原理，可以看一下 Redis 的源码，里面包含了丰富的实现细节，是了解 Redis 的最佳途径。