redis中hash表的使用

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 set 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。

/* * 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;

如果有不懂的,大家请参考http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/39860693


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

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
set user:14 name zhangsan
set user: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:

void hsetCommand(redisClient *c) {    int update;    robj *o;    // 取出或新创建哈希对象//set 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set 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set 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set 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

int dictAdd(dict *d, void *key, void *val){//set 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)

/* 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) {//set 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;}

/* 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set 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set user:id name zhangsan
dictadd会返回ok,然后跳出dictreplace

至于第一次调用set userid:14 school xdu

与set userid:14 name lisi

会怎么样,大家自己想吧

参考资料
http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/39860693

                                             
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