Redis设计与实现3 哈希对象（ ziplist /hashtable）
ziplist 编码的哈希对象使用压缩列表作为底层实现， 每当有新的键值对要加入到哈希对象时， 程序会先将保存了键的压缩列表节点推入到压缩列表表尾， 然后再将保存了值的压缩列表节点推入到压缩列表表尾， 因此：
保存了同一键值对的两个节点总是紧挨在一起， 保存键的节点在前， 保存值的节点在后；
先添加到哈希对象中的键值对会被放在压缩列表的表头方向， 而后来添加到哈希对象中的键值对会被放在压缩列表的表尾方向。
举个例子， 如果我们执行以下 HSET 命令， 那么服务器将创建一个列表对象作为 profile 键的值：
另一方面， hashtable 编码的哈希对象使用字典作为底层实现， 哈希对象中的每个键值对都使用一个字典键值对来保存：
Redis 的字典使用哈希表作为底层实现， 一个哈希表里面可以有多个哈希表节点， 而每个哈希表节点就保存了字典中的一个键值对。
Redis 字典所使用的哈希表由 dict.h/dictht 结构定义：
table 属性是一个数组， 数组中的每个元素都是一个指向 dict.h/dictEntry 结构的指针， 每个 dictEntry 结构保存着一个键值对。
size 属性记录了哈希表的大小， 也即是 table 数组的大小， 而 used 属性则记录了哈希表目前已有节点（键值对）的数量。
sizemask 属性的值总是等于 size - 1 ， 这个属性和哈希值一起决定一个键应该被放到 table 数组的哪个索引上面。
图 4-1 展示了一个大小为 4 的空哈希表 （没有包含任何键值对）。
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：
key 属性保存着键值对中的键， 而 v 属性则保存着键值对中的值， 其中键值对的值可以是一个指针， 或者是一个 uint64_t 整数， 又或者是一个 int64_t 整数。
next 属性是指向另一个哈希表节点的指针， 这个指针可以将多个哈希值相同的键值对连接在一次， 以此来解决键冲突（collision）的问题。
举个例子， 图 4-2 就展示了如何通过 next 指针， 将两个索引值相同的键 k1 和 k0 连接在一起。
Redis 中的字典由 dict.h/dict 结构表示：
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：
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 。
图 4-3 展示了一个普通状态下（没有进行 rehash）的字典：
在Redis中，由于它对实时性要求更高，因此使用了渐进式rehash
当有新键值对添加到Redis字典时，有可能会触发rehash。Redis中处理哈希碰撞的方法与Java一样，都是采用链表法，整个哈希表的性能则依赖于它的大小size和它已经保存节点数量used的比率。
比率在1:1时，哈希表的性能最好，如果节点数量比哈希表大小大很多的话，则整个哈希表就退化成多个链表，其性能优势全无。
上图的哈希表，平均每次失败查找需要访问5个节点。为了保持高效性能，在不修改键值对情况下，
需要进行rehash，目标是将ratio比率维持在1:1左右。
Ratio ＝ Used / Size
rehash触发条件：
rehash执行过程：
Redis哈希为了避免整个rehash过程中服务被阻塞，采用了渐进式的rehash，即rehash程序激活后，并不是
马上执行直到完成，而是分多次，渐进式（incremental）的完成。同时，为了保证并发安全，在执行rehash
中间执行添加时，新的节点会直接添加到ht[1]而不是ht[0], 这样保证了数据的完整性与安全性。
另一方面，哈希的Rehash在还提供了创新的（相对于Java HashMap）收缩（shrink）字典，当可用节点远远
大于已用节点的时候，rehash会自动进行收缩，具体过程与上面类似以保证比率始终高效使用。
当哈希对象可以同时满足以下两个条件时， 哈希对象使用 ziplist 编码：
还记得刚工作那会，每每听到大牛们聊技术，各种专业术语，巴拉巴拉的，简直像是在听天书，比如什么中间件、分布式、SOA、无状态、热更新、懒加载、ACID、LVS、LDAP、VIP、CDN、负载均衡、鲁棒性、POJO、DSL、DI、IOC，太多太多了。一转眼快 10 年过去了，当很多新人再问到我这些名词的时候，我就在想，能不能用通俗易懂的大白话，就能聊明白这些专业的技术知识呢？
最近，给几个公司做技术咨询，经常会聊到秒杀系统。所以，借这次机会，尝试用大白话和大家聊聊 Redis 秒杀系统的设计与实现，。
说起 “秒杀”，我相信大家肯定都耳熟能详了，双十一零点抢购、手机整点抢购、抢火车票、1 元秒杀、抢红包等等，都可以说是秒杀的各种应用场景了。
秒杀系统的设计 ，难就难在，在极短的时间内，应对瞬时涌入平时成百上千倍的巨大流量，还包括各种攻击刷量作弊等未知流量，最终我们要保证在用户体验顺畅良好的情况下，不能多卖或者少卖。
而当我们公司决定要做秒杀系统的时候，我就去找业务，到时大概会有多少 UV，不知道 10 倍或者 100 倍？然后去找老板，给技术多少预算，最多平时的 10 倍不能再多了，当然越少越好，呵呵，也就是说让我们用平时最多 10 倍的预算去解决不可预估的用户流量，怎么做？要是有钱直接扔 1 万台服务器跑去吧，钱能解决的事就不是事，但问题是现在还没那么多钱，还要把事情搞定。
在聊秒杀系统设计之前，让我们先回到现实生活中，聊聊常见的“秒杀”场景和秒杀场景的独有特点，以及它们都是怎么应对的，在应对过程中都需要注意什么。
日常生活中，其实也有很多秒杀场景，比如，早上 9 点超市开门，老大爷老大妈抢购蔬菜水果，是不是？ 还有，新楼盘开盘抢购，是不是？ 股市开盘、交易所现场，是不是？
对的，生活中其实有太多类似场景了， 你有没有发现“秒杀”的独有特点呢？
记住了上面三个特点，我们就可以区分和确定秒杀的业务场景了。 这里我举一个特别的例子， 你说挤公交车，算不算秒杀场景呢？
下面，我再和大家聊一个关于抢猪肉的故事。
在保安部门充分讨论之后，保安大队长决定通过以下安排，在保证人员安全的前提下，还要做到相对公平。
后来，活动井然有序的开始了，但是由于猪肉销售场地太远，销售窗口又少，老大爷和老大妈们买肉又精挑细选，导致整个过程很漫长，而且外面等候的人们都开始骚动起来，这个时候保安大队长赶紧找到经理：
故事讲完了，如果我们把上面的故事，理解为秒杀业务场景，我们就可以总结出一个 秒杀系统的设计原则 了：
《Redis设计与实现》（黄健宏）电子书网盘下载免费在线阅读
资源链接：
链接：https://pan.baidu.com/s/1M0lgX6oCAbCTQfyVSURJyQ
密码：g1k5书名：Redis设计与实现
作者：黄健宏
豆瓣评分：8.6
出版社：机械工业出版社
出版年份：2014-6
页数：388
内容简介：
【官方网站】
本书的官方网站 www.RedisBook.com 提供了书本试读、相关源码下载和勘误回报等服务，欢迎读者浏览和使用。
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本书主要分为四大部分。第一部分“数据结构与对象”介绍了Redis中的各种对象及其数据结构，并说明这些数据结构如何影响对象的功能和性能。第二部分“单机数据库的实现”对Redis实现单机数据库的方法进行了介绍，包括数据库、RDB持久化、AOF持久化、事件等。第三部分“多机数据库的实现”对Redis的Sentinel、复制、集群三个多机功能进行了介绍。第四部分“独立功能的实现”对Redis中各个相对独立的功能模块进行了介绍，涉及发布与订阅、事务、Lua脚本、排序、二进制位数组、慢查询日志、监视器等。本书作者专门维护了www.redisbook.com网站，提供带有详细注释的Redis源代码，以及本书相关的更新内容。
作者简介：
黄健宏 软件开发者，他喜欢函数式编程，热爱开源软件。出于对数据库的强烈兴趣，他开始阅读和分析 Redis 源代码，并对 Redis 2.6 和 Redis 3.0 的源代码进行了详细注释。他翻译并维护着 Redis 中文文档网站 www.RedisDoc .com ，编写 了 OORedis 库。除此之外，他还是《Redis in Action》一书的译者。
作者的豆瓣主页：douban.com/people/i_m_huangz/
《redis设计与实现完整》百度网盘pdf最新全集下载:
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1.Redis设计与实现：Redis技术专家撰写，深入了解Redis技术内幕的之作。从源码角度解析Redis的架构设计、实现原理和工作机制，为高效使用 Redis 提供原理性指导；
2.深入理解Apache Dubbo与实战：主要侧重于详细解读Dubbo框架工作原理和底层机制，并结合少量核心源码进行讲解。在原理的基础上，展示一些动手扩展Dubbo特性的实战场；
3.Nacos架构&原理：Nacos 开源之前在阿里内部已经发展了十年，沉淀了很多优秀的能力，如其易用性、稳定性、实时性以及大规模的特性；也有很多历史负担，在开源的时候我们取其精华进行开源，为了提升代码的健壮性和扩展性，进行了充分的分层和模块化设计。
Redis可以说是除MySQL之外用的最多的一个数据库了！众所周知，它是一个种非关系型数据库（NoSQL），当然它的出现也绝不是为了取代MySQL。非关系型数据库有很多种类型：面向列的NoSQL、基于图的NoSQL、文档型NoSQL ...... Redis是一种Key-Value型的NoSQL。
使用Redis并不难，他和MySQL的关系也不大，甚至我觉得Redis的学习难度要小于MySQL。但是Redis在目前的技术架构中非常常见，它的作用也绝对不仅仅是缓存中间件，所以很显然这是Java从业者的必备技能。Redis在大厂面试中出现的频率非常的高，学好它能帮助你在面试中脱颖而出！
其实在写这份学习资料的时候，我才刚刚毕业，也谈不上多么精通Redis！但是我觉得学习任何一门数据库都是一个循序渐进的过程。先熟练掌握它的使用、然后了解它的底层原理、接着在实践中应用它、最后就是读源码完全吃透它！因为读者水平有限接下来我将推出 「《Java之禅 | Redis篇》」 ，希望能够给苦海中的同学一些指引，其实我觉得学完这两篇再背一下面经就可以和面试官侃侃而谈了！
最重要的事情说三遍： 「一定要多练、多练、多练！照着文档多敲多写，熟能生巧，切忌光看不动手！」
学习Redis一定逃不过黄健宏老师的这本 「《Redis设计与实现》」 ，这本书并不是教你怎么使用Redis的，而是带你深入了解Redis内部原理的！总结起来就是：通俗易懂、恍然大悟！
当然黄老师还有一本 「《Redis使用手册》」 ，这个的热度远远不如前一本，这本书更像是一本工具书，系统化介绍Redis命令和使用。
视频的话其实我觉得做的比较好的是 「尚硅谷的《Redis6入门到精通》和黑马程序员的《Redis入门到实战》」 。
「《Java之禅 | Redis篇》」 是我接下来要整理并开源的一份资料，我希望它能够以更加通俗易懂地方式教你使用和理解Redis。
写这个的初衷当然是希望后人能够更加顺畅的学习和使用它，我的学习之路其实挺艰难的，感觉很多教学视频讲的都不是太好，然后CSDN博客又有点乱，希望自己能够把我的理解与心得帮助其他人吧！
这份资料全篇分为 「《Redis技法》和《Redis基石》」 两部分。《Redis技法》主要是教你怎么使用，从简单的客户端到Java操作到高级应用，不涉及Redis的原理。《Redis基石》主要是学习Redis的设计思想和内部思路，希望能够窥探到一些Redis的底层实现，帮助大家更好地了解Redis。
作者：一壶漂泊难入喉
原文出处：https://mdnice.com/writing/264777dd98904db580e4c874cb6dcaea
