Redis 源码分析字典(dict)(下)

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis 源码分析字典(dict)
void databasesCron(void) {
    /* Expire keys by random sampling. Not required for slaves
     * as master will synthesize DELs for us. */
    if (server.active_expire_enabled) {
        if (iAmMaster()) {
            activeExpireCycle(ACTIVE_EXPIRE_CYCLE_SLOW);
        } else {
            expireSlaveKeys();
        }
    }
    /* Defrag keys gradually. */
    activeDefragCycle();
    /* Perform hash tables rehashing if needed, but only if there are no
     * other processes saving the DB on disk. Otherwise rehashing is bad
     * as will cause a lot of copy-on-write of memory pages. */
    if (!hasActiveChildProcess()) {
        /* We use global counters so if we stop the computation at a given
         * DB we'll be able to start from the successive in the next
         * cron loop iteration. */
        static unsigned int resize_db = 0;
        static unsigned int rehash_db = 0;
        int dbs_per_call = CRON_DBS_PER_CALL;
        int j;
        /* Don't test more DBs than we have. */
        if (dbs_per_call > server.dbnum) dbs_per_call = server.dbnum;
        /* Resize */
        for (j = 0; j < dbs_per_call; j++) {
            tryResizeHashTables(resize_db % server.dbnum);
            resize_db++;
        }
        /* Rehash */
        if (server.activerehashing) {
            for (j = 0; j < dbs_per_call; j++) {
                int work_done = incrementallyRehash(rehash_db);
                if (work_done) {
                    /* If the function did some work, stop here, we'll do
                     * more at the next cron loop. */
                    break;
                } else {
                    /* If this db didn't need rehash, we'll try the next one. */
                    rehash_db++;
                    rehash_db %= server.dbnum;
                }
            }
        }
    }
}


这里需要注意的是, 在定时任务中不能话费太长时间,防止其阻塞其他操作


int incrementallyRehash(int dbid) {
    /* Keys dictionary */
    if (dictIsRehashing(server.db[dbid].dict)) {
        dictRehashMilliseconds(server.db[dbid].dict,1);
        return 1; /* already used our millisecond for this loop... */
    }
    /* Expires */
    if (dictIsRehashing(server.db[dbid].expires)) {
        dictRehashMilliseconds(server.db[dbid].expires,1);
        return 1; /* already used our millisecond for this loop... */
    }
    return 0;
}


rehash 注意点


  1. rehash 过程中 dictAdd , 只插入 ht_table[1] 中,确保 ht_table[0]. 只减不增。


entry->next = d->ht_table[htidx][index];
    d->ht_table[htidx][index] = entry;
    d->ht_used[htidx]++;


  1. rehash 过程 dictFind 和 dictDelete , 需要涉及到 0 和 1 两个表。


  1. 字典默认的 hash 算法是 siphash


/* The default hashing function uses SipHash implementation
 * in siphash.c. */
uint64_t siphash(const uint8_t *in, const size_t inlen, const uint8_t *k);


  1. redis 在持久化时,服务器这习惯呢拓展操作所3需要的负载因子并不相同,默认为 5 s.


rehash 后数据结构如下所示:


image.png


迭代器



redis 的 dict 迭代器分为两种类型,安全迭代器 (safe = 1) 和非安全迭代器(safe = 0)。


安全模式下,支持边遍历边修改(字典 key 的过期判断),支持字典的添加,删除,查找,但是不支持 rehash 操作(避免重复操作)


void keysCommand(client *c) {
    dictIterator *di;
    dictEntry *de;
    sds pattern = c->argv[1]->ptr;
    int plen = sdslen(pattern), allkeys;
    unsigned long numkeys = 0;
    void *replylen = addReplyDeferredLen(c);
    di = dictGetSafeIterator(c->db->dict);
    allkeys = (pattern[0] == '*' && plen == 1);
    while((de = dictNext(di)) != NULL) {
        sds key = dictGetKey(de);
        robj *keyobj;
        if (allkeys || stringmatchlen(pattern,plen,key,sdslen(key),0)) {
            keyobj = createStringObject(key,sdslen(key));
            if (!keyIsExpired(c->db,keyobj)) {
                addReplyBulk(c,keyobj);
                numkeys++;
            }
            decrRefCount(keyobj);
        }
    }
    dictReleaseIterator(di);
    setDeferredArrayLen(c,replylen,numkeys);
}


非安全模式下,只支持只读操作,使用字典的删除,添加,查找等方法可能造成不可预期的问题,如重复遍历元素或者漏掉元素,但支持 rehash 操作。


if (iter->safe)
  iter->d->iterators++;
else 
  iter->fingerprint- = dictFingerprint(iter->d);
static void _dictRehashStep(dict *d) {
    if (d->pauserehash == 0) dictRehash(d,1);
}


迭代器选择


1、为了避免元素的重复遍历,必须使用得带起的安全模式如 bgaofwrite 以及 bgsave 操作


2、遍历过程需要处理元素,此时也必须使用完全迭代器,比如 keys 命令。


3、允许便利过程中出现个别元素重复时,选择非安全迭代器,比如 scan.



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