String 类型和 Hash 类型的结构比较

Hash类型,也叫散列,其value是一个无序字典,类似于Java中的HashMap结构。

String结构是将对象序列化为JSON字符串后存储,当需要修改对象某个字段时很不方便:

Hash结构可以将对象中的每个字段独立存储,可以针对单个字段做CRUD:

Hash类型的常见命令

以下是 String 类型和 Hash 类型的结构比较:

重点看下 Hash 类型的几个重要数据结构。

哈希表节点结构定义:

typedef struct dictEntry {
    // key:键
    void *key;
    // v: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;

哈希表节点使用 dictEntry 结构表示, 每个 dictEntry 结构都保存着一个键值对:

『 参考 Redis设计与实现 』

哈希表结构定义:

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;

哈希表由 dictht 结构定义:

『 参考 Redis设计与实现 』

字典结构定义:

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
    int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
} dict;

字典由 dict 结构定义:

type 属性和 privdata 属性是针对不同类型的键值对,为创建多态字典而设置的.

『 参考 Redis设计与实现 』


typedef struct dictType {
    // 计算哈希值的函数
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    // 复制键的函数
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    // 复制值的函数
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    // 对比键的函数
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
    // 销毁键的函数
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    // 销毁值的函数
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
} dictType;

ht 属性是一个包含两个项的数组, 数组中的每个项都是一个 dictht 哈希表,

一般情况下, 字典只使用 ht[0] 哈希表, ht[1] 哈希表只会在对 ht[0] 哈希表进行 rehash 时使用。

除了 ht[1] 之外, 另一个和 rehash 有关的属性就是 rehashidx :它记录了 rehash 目前的进度, 如果目前没有在进行 rehash , 那么它的值为 -1 。

『 参考 Redis设计与实现 』

普通状态下字典的展示

rehash 机制:

随着业务的增长,或者QPS的增加,哈希表保存的键值对会不断变化,如果节点数量比哈希表的大小要大很多的话,那么哈希表就会退化成多个链表,哈希表本身的性能优势便不复存在。出于对于链表的性能考虑, 会进行 rehash 操作。整个 rehash 过程较为复杂,这里就不展开讲解,在后续的文章中会一一展开,敬请期待。


内部编码:

Hash 类型内部编码有 ziplist 和 hashtable 两种:

02

常用命令

1. 创建一个 Hash Key

命令

HSET key field value

redis> HSET uid:1 name "zhangsan" 
(integer) 1
redis> HSET uid:1 age 18
(integer) 1

2. 获取 Hash Key 对应的 field 的 value

命令

HGET key field

redis> HGET uid:1 name
"zhangsan"
redis> HGET uid:1 age
"18" 

3. 删除 Hash Key 的 field [field...]

命令

HDEL key field [field ...]

redis> > HDEL uid:1 name
(integer) 1   #  删除成功

4. 判断 Hash Key 是否有指定 field

命令

HEXISTS key field

redis> HEXISTS uid:1 name
(integer) 0    # 不存在
redis> HEXISTS uid:1 age
(integer) 1    # 存在

5. 获取 Hash Key field 的数量

命令

HLEN key

redis> HLEN uid:1
(integer) 2

6. 获取 Hash Key 对应所有的 field 和 value

命令

HGETALL key

redis> HGETALL uid:1
1) "age"
2) "18"
3) "name"
4) "zhangsan"

7. 设置 Hash Key 对应 field 的 value(如果field已经存在,则失败)

命令

HSETNX key field value

redis> HSETNX uid:2 name "wangwu"
(integer) 1    # 设置成功
redis> HSETNX uid:2 name "zhaoliu"
(integer) 0    # 设置失败

8. Hash Key 的 INCR 操作

命令

HINCRBY | HINCRBYFLOAT key field increment

redis> HINCRBY uid:1 age 1
(integer) 19
redis> HINCRBYFLOAT uid:1 account 200.4
"1200.5"

9. 批量获取 Hash Key 的 field 的 value

命令

HMGET key field [field ...]

redis> HMGET uid:1 name age account
1) "zhangsan"
2) "19"
3) "1200.5"

10. 批量设置 Hash Key 的 field 的 value

命令

HMSET key field value [field value ...]

redis> HMSET uid:2 name "wangwu" age 20 account 1000.1
OK

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页面更新:2024-03-28

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