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數據庫查找key在內存中的位置的方法

數據庫查找key在內存中的位置的方法

  一、預先需要了解的知識

數據庫查找key在內存中的位置的方法

1、redis 中的每一個數據庫,都由一個 redisDb 的結構存儲。其中, 存儲着 redis 數據庫以整數表示的號碼。 存儲着該庫所有的鍵值對數據。res 保存着每一個鍵的過期時間。

2、當redis 服務器初始化時,會預先分配 16 個數據庫(該數量可以通過配置文件配置),所有數據庫保存到結構 redisServer 的一個成員 數組中。當我們選擇數據庫 select number 時,程序直接通過 [number] 來切換數據庫。有時候當程序需要知道自己是在哪個數據庫時,直接讀取 即可。

3、既然我們知道一個數據庫的所有鍵值都存儲在中,那麼我們要知道如果找到key的位置,就有必要了解一下dict 的結構了:

複製代碼 代碼如下:typedef struct dict {

// 特定於類型的處理函數

dictType *type;

// 類型處理函數的私有數據

void *privdata;

// 哈希表(2個)

dictht ht[2];

// 記錄 rehash 進度的標誌,值為-1 表示 rehash 未進行

int rehashidx;

// 當前正在運作的安全迭代器數量

int iterators;

} dict;

由上述的.結構可以看出,redis 的字典使用哈希表作為其底層實現。dict 類型使用的兩個指向哈希表的指針,其中 0 號哈希表(ht[0])主要用於存儲數據庫的所有鍵值,而1號哈希表主要用於程序對 0 號哈希表進行 rehash 時使用,rehash 一般是在添加新值時會觸發,這裏不做過多的贅述。所以redis 中查找一個key,其實就是對進行該dict 結構中的 ht[0] 進行查找操作。

4、既然是哈希,那麼我們知道就會有哈希碰撞,那麼當多個鍵哈希之後為同一個值怎麼辦呢?redis採取鏈表的方式來存儲多個哈希碰撞的鍵。也就是説,當根據key的哈希值找到該列表後,如果列表的長度大於1,那麼我們需要遍歷該鏈表來找到我們所查找的key。當然,一般情況下鏈表長度都為是1,所以時間複雜度可看作o(1)。

  二、當redis 拿到一個key 時,如果找到該key的位置。

瞭解了上述知識之後,我們就可以來分析redis如果在內存找到一個key了。

1、當拿到一個key後, redis 先判斷當前庫的0號哈希表是否為空,即:if (dict->ht[0] == 0)。如果為true直接返回NULL。

2、判斷該0號哈希表是否需要rehash,因為如果在進行rehash,那麼兩個表中者有可能存儲該key。如果正在進行rehash,將調用一次_dictRehashStep方法,_dictRehashStep 用於對數據庫字典、以及哈希鍵的字典進行被動 rehash,這裏不作贅述。

3、計算哈希表,根據當前字典與key進行哈希值的計算。

4、根據哈希值與當前字典計算哈希表的索引值。

5、根據索引值在哈希表中取出鏈表,遍歷該鏈表找到key的位置。一般情況,該鏈表長度為1。

6、當 ht[0] 查找完了之後,再進行了次rehash判斷,如果未在rehashing,則直接結束,否則對ht[1]重複345步驟。

到此我們就找到了key在內存的中位置了。

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