深入解析Redis Dict数据结构的实现原理(redisdict)

Redis中的Dict(字典)数据结构可以用来存储键-值对,实现key -> value映射,使用非常方便。本文将结合Redis源码,深入解析Redis Dict数据结构的实现原理。

Redis源码中的dict类定义如下:

“`c

typedef struct dict {

dictType *type;

void *privdata;

dictht ht[2];

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

int iterators; /* number of iterators currently running */

} dict;


由定义可知,dict数据结构中有三个主要参数:type指明字典存储特定类型的元素;privdata用于存放字典额外携带的数据;ht数组是实现字典的核心,字典可以以平衡二叉树或者hash表的形式来保孩所有的元素。

Redis使用字典实现HT(Hash Table),它可以实现key -> value映射,字典在扩容时会根据当前元素的数量动态调整大小。当元素数量少时,Redis会使用Hash表来存储元素;而当元素变多时,Redis会用红黑树来替换Hash表,以节省空间和提高查找效率。

利用Redis源码中定义的dictAdd函数来观察对字典进行插入操作的实现:

```c
/* Add an element to the target hash table */
int dictAdd(dict *d, void *key, void *val)
{
dictht *ht;
dictEntry *entry;
unsigned int index;

/* Get the index of the new element, or -1 if the element already exists.
*/
if (( index = _dictKeyIndex(d, key)) == -1)
return DICT_ERR;
/* Allocate the memory for the new entry */
if ((entry = _dictAllocEntry(d)) == NULL)
return DICT_ERR;

/* Initialize the entry */
entry->key = key;
entry->val = val;
ht = &d->ht[index];
/* Add the new element to the hash table */
_dictAdd(d, ht, entry);
return DICT_OK;
}

从上述函数可以看出,在添加数据到字典的时候,Redis会根据给定的key计算该元素在哈希表中的index,然后用index找到对应的哈希表,最后把新元素添加到该哈希表中。

以上就是Redis Dict数据结构的实现原理。Redis中的Dict数据结构为程序提供了灵活的键-值存储模型,并且在插入、更新、查找数据的过程中都拥有非常高的效率,使得Redis的应用越来越广泛。


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