极客时间已完结课程限时免费阅读

02 | 数据结构:快速的Redis有哪些慢操作?

02 | 数据结构:快速的Redis有哪些慢操作?-极客时间

02 | 数据结构:快速的Redis有哪些慢操作?

讲述:蒋德钧

时长19:07大小17.50M

你好,我是蒋德钧。
一提到 Redis,我们的脑子里马上就会出现一个词:“快。”但是你有没有想过,Redis 的快,到底是快在哪里呢?实际上,这里有一个重要的表现:它接收到一个键值对操作后,能以微秒级别的速度找到数据,并快速完成操作。
数据库这么多,为啥 Redis 能有这么突出的表现呢?一方面,这是因为它是内存数据库,所有操作都在内存上完成,内存的访问速度本身就很快。另一方面,这要归功于它的数据结构。这是因为,键值对是按一定的数据结构来组织的,操作键值对最终就是对数据结构进行增删改查操作,所以高效的数据结构是 Redis 快速处理数据的基础。这节课,我就来和你聊聊数据结构。
说到这儿,你肯定会说:“这个我知道,不就是 String(字符串)、List(列表)、Hash(哈希)、Set(集合)和 Sorted Set(有序集合)吗?”其实,这些只是 Redis 键值对中值的数据类型,也就是数据的保存形式。而这里,我们说的数据结构,是要去看看它们的底层实现。
简单来说,底层数据结构一共有 6 种,分别是简单动态字符串、双向链表、压缩列表、哈希表、跳表和整数数组。它们和数据类型的对应关系如下图所示:
可以看到,String 类型的底层实现只有一种数据结构,也就是简单动态字符串。而 List、Hash、Set 和 Sorted Set 这四种数据类型,都有两种底层实现结构。通常情况下,我们会把这四种类型称为集合类型,它们的特点是一个键对应了一个集合的数据
看到这里,其实有些问题已经值得我们去考虑了:
这些数据结构都是值的底层实现,键和值本身之间用什么结构组织?
为什么集合类型有那么多的底层结构,它们都是怎么组织数据的,都很快吗?
什么是简单动态字符串,和常用的字符串是一回事吗?
接下来,我就和你聊聊前两个问题。这样,你不仅可以知道 Redis“快”的基本原理,还可以借此理解 Redis 中有哪些潜在的“慢操作”,最大化 Redis 的性能优势。而关于简单动态字符串,我会在后面的课程中再和你讨论。
我们先来看看键和值之间是用什么结构组织的。

键和值用什么结构组织?

为了实现从键到值的快速访问,Redis 使用了一个哈希表来保存所有键值对。
一个哈希表,其实就是一个数组,数组的每个元素称为一个哈希桶。所以,我们常说,一个哈希表是由多个哈希桶组成的,每个哈希桶中保存了键值对数据。
看到这里,你可能会问了:“如果值是集合类型的话,作为数组元素的哈希桶怎么来保存呢?”其实,哈希桶中的元素保存的并不是值本身,而是指向具体值的指针。这也就是说,不管值是 String,还是集合类型,哈希桶中的元素都是指向它们的指针。
在下图中,可以看到,哈希桶中的 entry 元素中保存了*key*value指针,分别指向了实际的键和值,这样一来,即使值是一个集合,也可以通过*value指针被查找到。
因为这个哈希表保存了所有的键值对,所以,我也把它称为全局哈希表。哈希表的最大好处很明显,就是让我们可以用 O(1) 的时间复杂度来快速查找到键值对——我们只需要计算键的哈希值,就可以知道它所对应的哈希桶位置,然后就可以访问相应的 entry 元素。
你看,这个查找过程主要依赖于哈希计算,和数据量的多少并没有直接关系。也就是说,不管哈希表里有 10 万个键还是 100 万个键,我们只需要一次计算就能找到相应的键。
但是,如果你只是了解了哈希表的 O(1) 复杂度和快速查找特性,那么,当你往 Redis 中写入大量数据后,就可能发现操作有时候会突然变慢了。这其实是因为你忽略了一个潜在的风险点,那就是哈希表的冲突问题和 rehash 可能带来的操作阻塞。

为什么哈希表操作变慢了?

当你往哈希表中写入更多数据时,哈希冲突是不可避免的问题。这里的哈希冲突,也就是指,两个 key 的哈希值和哈希桶计算对应关系时,正好落在了同一个哈希桶中。
毕竟,哈希桶的个数通常要少于 key 的数量,这也就是说,难免会有一些 key 的哈希值对应到了同一个哈希桶中。
Redis 解决哈希冲突的方式,就是链式哈希。链式哈希也很容易理解,就是指同一个哈希桶中的多个元素用一个链表来保存,它们之间依次用指针连接
如下图所示:entry1、entry2 和 entry3 都需要保存在哈希桶 3 中,导致了哈希冲突。此时,entry1 元素会通过一个*next指针指向 entry2,同样,entry2 也会通过*next指针指向 entry3。这样一来,即使哈希桶 3 中的元素有 100 个,我们也可以通过 entry 元素中的指针,把它们连起来。这就形成了一个链表,也叫作哈希冲突链。
但是,这里依然存在一个问题,哈希冲突链上的元素只能通过指针逐一查找再操作。如果哈希表里写入的数据越来越多,哈希冲突可能也会越来越多,这就会导致某些哈希冲突链过长,进而导致这个链上的元素查找耗时长,效率降低。对于追求“快”的 Redis 来说,这是不太能接受的。
所以,Redis 会对哈希表做 rehash 操作。rehash 也就是增加现有的哈希桶数量,让逐渐增多的 entry 元素能在更多的桶之间分散保存,减少单个桶中的元素数量,从而减少单个桶中的冲突。那具体怎么做呢?
其实,为了使 rehash 操作更高效,Redis 默认使用了两个全局哈希表:哈希表 1 和哈希表 2。一开始,当你刚插入数据时,默认使用哈希表 1,此时的哈希表 2 并没有被分配空间。随着数据逐步增多,Redis 开始执行 rehash,这个过程分为三步:
给哈希表 2 分配更大的空间,例如是当前哈希表 1 大小的两倍;
把哈希表 1 中的数据重新映射并拷贝到哈希表 2 中;
释放哈希表 1 的空间。
到此,我们就可以从哈希表 1 切换到哈希表 2,用增大的哈希表 2 保存更多数据,而原来的哈希表 1 留作下一次 rehash 扩容备用。
这个过程看似简单,但是第二步涉及大量的数据拷贝,如果一次性把哈希表 1 中的数据都迁移完,会造成 Redis 线程阻塞,无法服务其他请求。此时,Redis 就无法快速访问数据了。
为了避免这个问题,Redis 采用了渐进式 rehash
简单来说就是在第二步拷贝数据时,Redis 仍然正常处理客户端请求,每处理一个请求时,从哈希表 1 中的第一个索引位置开始,顺带着将这个索引位置上的所有 entries 拷贝到哈希表 2 中;等处理下一个请求时,再顺带拷贝哈希表 1 中的下一个索引位置的 entries。如下图所示:
渐进式rehash
这样就巧妙地把一次性大量拷贝的开销,分摊到了多次处理请求的过程中,避免了耗时操作,保证了数据的快速访问。
好了,到这里,你应该就能理解,Redis 的键和值是怎么通过哈希表组织的了。对于 String 类型来说,找到哈希桶就能直接增删改查了,所以,哈希表的 O(1) 操作复杂度也就是它的复杂度了。
但是,对于集合类型来说,即使找到哈希桶了,还要在集合中再进一步操作。接下来,我们来看集合类型的操作效率又是怎样的。

集合数据操作效率

和 String 类型不同,一个集合类型的值,第一步是通过全局哈希表找到对应的哈希桶位置,第二步是在集合中再增删改查。那么,集合的操作效率和哪些因素相关呢?
首先,与集合的底层数据结构有关。例如,使用哈希表实现的集合,要比使用链表实现的集合访问效率更高。其次,操作效率和这些操作本身的执行特点有关,比如读写一个元素的操作要比读写所有元素的效率高。
接下来,我们就分别聊聊集合类型的底层数据结构和操作复杂度。

有哪些底层数据结构?

刚才,我也和你介绍过,集合类型的底层数据结构主要有 5 种:整数数组、双向链表、哈希表、压缩列表和跳表。
其中,哈希表的操作特点我们刚刚已经学过了;整数数组和双向链表也很常见,它们的操作特征都是顺序读写,也就是通过数组下标或者链表的指针逐个元素访问,操作复杂度基本是 O(N),操作效率比较低;压缩列表和跳表我们平时接触得可能不多,但它们也是 Redis 重要的数据结构,所以我来重点解释一下。
压缩列表实际上类似于一个数组,数组中的每一个元素都对应保存一个数据。和数组不同的是,压缩列表在表头有三个字段 zlbytes、zltail 和 zllen,分别表示列表长度、列表尾的偏移量和列表中的 entry 个数;压缩列表在表尾还有一个 zlend,表示列表结束。
在压缩列表中,如果我们要查找定位第一个元素和最后一个元素,可以通过表头三个字段的长度直接定位,复杂度是 O(1)。而查找其他元素时,就没有这么高效了,只能逐个查找,此时的复杂度就是 O(N) 了。
我们再来看下跳表。
有序链表只能逐一查找元素,导致操作起来非常缓慢,于是就出现了跳表。具体来说,跳表在链表的基础上,增加了多级索引,通过索引位置的几个跳转,实现数据的快速定位,如下图所示:
跳表的快速查找过程
如果我们要在链表中查找 33 这个元素,只能从头开始遍历链表,查找 6 次,直到找到 33 为止。此时,复杂度是 O(N),查找效率很低。
为了提高查找速度,我们来增加一级索引:从第一个元素开始,每两个元素选一个出来作为索引。这些索引再通过指针指向原始的链表。例如,从前两个元素中抽取元素 1 作为一级索引,从第三、四个元素中抽取元素 11 作为一级索引。此时,我们只需要 4 次查找就能定位到元素 33 了。
如果我们还想再快,可以再增加二级索引:从一级索引中,再抽取部分元素作为二级索引。例如,从一级索引中抽取 1、27、100 作为二级索引,二级索引指向一级索引。这样,我们只需要 3 次查找,就能定位到元素 33 了。
可以看到,这个查找过程就是在多级索引上跳来跳去,最后定位到元素。这也正好符合“跳”表的叫法。当数据量很大时,跳表的查找复杂度就是 O(logN)。
好了,我们现在可以按照查找的时间复杂度给这些数据结构分下类了:

不同操作的复杂度

集合类型的操作类型很多,有读写单个集合元素的,例如 HGET、HSET,也有操作多个元素的,例如 SADD,还有对整个集合进行遍历操作的,例如 SMEMBERS。这么多操作,它们的复杂度也各不相同。而复杂度的高低又是我们选择集合类型的重要依据。
我总结了一个“四句口诀”,希望能帮助你快速记住集合常见操作的复杂度。这样你在使用过程中,就可以提前规避高复杂度操作了。
单元素操作是基础;
范围操作非常耗时;
统计操作通常高效;
例外情况只有几个。
第一,单元素操作,是指每一种集合类型对单个数据实现的增删改查操作。例如,Hash 类型的 HGET、HSET 和 HDEL,Set 类型的 SADD、SREM、SRANDMEMBER 等。这些操作的复杂度由集合采用的数据结构决定,例如,HGET、HSET 和 HDEL 是对哈希表做操作,所以它们的复杂度都是 O(1);Set 类型用哈希表作为底层数据结构时,它的 SADD、SREM、SRANDMEMBER 复杂度也是 O(1)。
这里,有个地方你需要注意一下,集合类型支持同时对多个元素进行增删改查,例如 Hash 类型的 HMGET 和 HMSET,Set 类型的 SADD 也支持同时增加多个元素。此时,这些操作的复杂度,就是由单个元素操作复杂度和元素个数决定的。例如,HMSET 增加 M 个元素时,复杂度就从 O(1) 变成 O(M) 了。
第二,范围操作,是指集合类型中的遍历操作,可以返回集合中的所有数据,比如 Hash 类型的 HGETALL 和 Set 类型的 SMEMBERS,或者返回一个范围内的部分数据,比如 List 类型的 LRANGE 和 ZSet 类型的 ZRANGE。这类操作的复杂度一般是 O(N),比较耗时,我们应该尽量避免
不过,Redis 从 2.8 版本开始提供了 SCAN 系列操作(包括 HSCAN,SSCAN 和 ZSCAN),这类操作实现了渐进式遍历,每次只返回有限数量的数据。这样一来,相比于 HGETALL、SMEMBERS 这类操作来说,就避免了一次性返回所有元素而导致的 Redis 阻塞。
第三,统计操作,是指集合类型对集合中所有元素个数的记录,例如 LLEN 和 SCARD。这类操作复杂度只有 O(1),这是因为当集合类型采用压缩列表、双向链表、整数数组这些数据结构时,这些结构中专门记录了元素的个数统计,因此可以高效地完成相关操作。
第四,例外情况,是指某些数据结构的特殊记录,例如压缩列表和双向链表都会记录表头和表尾的偏移量。这样一来,对于 List 类型的 LPOP、RPOP、LPUSH、RPUSH 这四个操作来说,它们是在列表的头尾增删元素,这就可以通过偏移量直接定位,所以它们的复杂度也只有 O(1),可以实现快速操作。

小结

这节课,我们学习了 Redis 的底层数据结构,这既包括了 Redis 中用来保存每个键和值的全局哈希表结构,也包括了支持集合类型实现的双向链表、压缩列表、整数数组、哈希表和跳表这五大底层结构。
Redis 之所以能快速操作键值对,一方面是因为 O(1) 复杂度的哈希表被广泛使用,包括 String、Hash 和 Set,它们的操作复杂度基本由哈希表决定,另一方面,Sorted Set 也采用了 O(logN) 复杂度的跳表。不过,集合类型的范围操作,因为要遍历底层数据结构,复杂度通常是 O(N)。这里,我的建议是:用其他命令来替代,例如可以用 SCAN 来代替,避免在 Redis 内部产生费时的全集合遍历操作。
当然,我们不能忘了复杂度较高的 List 类型,它的两种底层实现结构:双向链表和压缩列表的操作复杂度都是 O(N)。因此,我的建议是:因地制宜地使用 List 类型。例如,既然它的 POP/PUSH 效率很高,那么就将它主要用于 FIFO 队列场景,而不是作为一个可以随机读写的集合。
Redis 数据类型丰富,每个类型的操作繁多,我们通常无法一下子记住所有操作的复杂度。所以,最好的办法就是掌握原理,以不变应万变。这里,你可以看到,一旦掌握了数据结构基本原理,你可以从原理上推断不同操作的复杂度,即使这个操作你不一定熟悉。这样一来,你不用死记硬背,也能快速合理地做出选择了。

每课一问

整数数组和压缩列表在查找时间复杂度方面并没有很大的优势,那为什么 Redis 还会把它们作为底层数据结构呢?
数据结构是了解 Redis 性能的必修课,如果你身边还有不太清楚数据结构的朋友,欢迎你把今天的内容分享给他 / 她,期待你在留言区和我交流讨论。
分享给需要的人,Ta购买本课程,你将得20
生成海报并分享

赞 392

提建议

上一篇
01 | 基本架构:一个键值数据库包含什么?
下一篇
03 | 高性能IO模型:为什么单线程Redis能那么快?
unpreview
 写留言

精选留言(244)

  • Kaito
    2020-08-04
    两方面原因: 1、内存利用率,数组和压缩列表都是非常紧凑的数据结构,它比链表占用的内存要更少。Redis是内存数据库,大量数据存到内存中,此时需要做尽可能的优化,提高内存的利用率。 2、数组对CPU高速缓存支持更友好,所以Redis在设计时,集合数据元素较少情况下,默认采用内存紧凑排列的方式存储,同时利用CPU高速缓存不会降低访问速度。当数据元素超过设定阈值后,避免查询时间复杂度太高,转为哈希和跳表数据结构存储,保证查询效率。
    展开

    作者回复: 回答的很好! 我再提个小问题,如果在数组上是随机访问,对CPU高速缓存还友好不?:)

    共 46 条评论
    488
  • 注定非凡
    2020-08-25
    一,作者讲了什么? 1,Redis的底层数据结构 二,作者是怎么把这事给讲明白的? 1,讲了Redis的数据结构:数据的保存形式与底层数据结构 2,由数据结构的异同点,引出数据操作的快慢原因 三,为了讲明白,作者讲了哪些要点?有哪些亮点? 1,亮点1:string,list,set,hast,sortset都只是数据的保存形式,底层的数据结构是:简单动态字符串,双向链表,压缩列表,哈希表,跳表,整数数组 2,亮点2:Redis使用了一个哈希表保存所有的键值对 3,要点1:五种数据形式的底层实现 a,string:简单动态字符串 b,list:双向链表,压缩列表 c,hash:压缩列表,哈希表 d,Sorted Set:压缩列表,跳表 e,set:哈希表,整数数组 4,要点2:List ,hash,set ,sorted set被统称为集合类型,一个键对应了一个集合的数据 5,要点3:集合类型的键和值之间的结构组织 a:Redis使用一个哈希表保存所有键值对,一个哈希表实则是一个数组,数组的每个元素称为哈希桶。 b:哈希桶中的元素保存的不是值的本身,而是指向具体值的指针 6,要点4:哈希冲突解决 a:Redis的hash表是全局的,所以当写入大量的key时,将会带来哈希冲突,已经rehash可能带来的操作阻塞 b:Redis解决hash冲突的方式,是链式哈希:同一个哈希桶中的多个元素用一个链表来保存 c:当哈希冲突链过长时,Redis会对hash表进行rehash操作。rehash就是增加现有的hash桶数量,分散entry元素。 7,要点5:rehash机制 a:为了使rehash操作更高效,Redis默认使用了两个全局哈希表:哈希表1和哈希表2,起始时hash2没有分配空间 b:随着数据增多,Redis执行分三步执行rehash; 1,给hash2分配更大的内存空间,如是hash1的两倍 2,把hash1中的数据重新映射并拷贝到哈希表2中 3,释放hash1的空间 8,要点6:渐进式rehash a:由于步骤2重新映射非常耗时,会阻塞redis b:讲集中迁移数据,改成每处理一个请求时,就从hash1中的第一个索引位置,顺带将这个索引位置上的所有entries拷贝到hash2中。 9,要点7 :压缩列表,跳表的特点 a:压缩列表类似于一个数组,不同的是:压缩列表在表头有三个字段zlbytes,zltail和zllen分别表示长度,列表尾的偏移量和列表中的entry的个数,压缩列表尾部还有一个zlend,表示列表结束 所以压缩列表定位第一个和最后一个是O(1),但其他就是O(n) b:跳表:是在链表的基础上增加了多级索引,通过索引的几次跳转,实现数据快速定位 四,对于作者所讲,我有哪些发散性思考? 五,在将来的哪些场景中,我能够用到它? 六,评论区收获 1,数组和压缩列表可以提升内存利用率,因为他们的数据结构紧凑 2,数组对CPU高速缓存支持友好,当数据元素超过阈值时,会转为hash和跳表,保证查询效率
    展开
    共 23 条评论
    455
  • 我的黄金时代
    2020-08-19
    来自互联网 :因为在进行渐进式 rehash 的过程中, 字典会同时使用 ht[0] 和 ht[1] 两个哈希表, 所以在渐进式 rehash 进行期间, 字典的删除(delete)、查找(find)、更新(update)等操作会在两个哈希表上进行: 比如说, 要在字典里面查找一个键的话, 程序会先在 ht[0] 里面进行查找, 如果没找到的话, 就会继续到 ht[1] 里面进行查找, 诸如此类。 另外, 在渐进式 rehash 执行期间, 新添加到字典的键值对一律会被保存到 ht[1] 里面, 而 ht[0] 则不再进行任何添加操作: 这一措施保证了 ht[0] 包含的键值对数量会只减不增, 并随着 rehash 操作的执行而最终变成空表。
    展开
    共 7 条评论
    107
  • 张德
    2020-08-24
    同问 老师 如果渐进式哈希操作 如果有一个value操作很长时间段都没被查到 那渐进式哈希会持续非常长的时间吗 还是会在空闲的时候 也给挪到扩容的hash表里面

    作者回复: 渐进式rehash执行时,除了根据键值对的操作来进行数据迁移,Redis本身还会有一个定时任务在执行rehash,如果没有键值对操作时,这个定时任务会周期性地(例如每100ms一次)搬移一些数据到新的哈希表中,这样可以缩短整个rehash的过程。

    共 8 条评论
    93
  • 不能扮演天使
    2020-08-03
    Redis的List底层使用压缩列表本质上是将所有元素紧挨着存储,所以分配的是一块连续的内存空间,虽然数据结构本身没有时间复杂度的优势,但是这样节省空间而且也能避免一些内存碎片;

    作者回复: 赞!所以不同的设计选择都是有背后的考虑。

    共 5 条评论
    70
  • 那时刻
    2020-08-06
    请问老师关于zset的问题,您在文中提到Sorted Set内部实现数据结构是跳表和压缩列表。但是我从zset代码看到这样的注释 The elements are added to a hash table mapping Redis objects to scores. At the same time the elements are added to a skip list mapping scores to Redis objects 按照注释应该还有hash table来额外存储数据吧,这样在zset里查找单个元素,可以从O(logN)降低为O(1)。不知道我理解的是否正确?
    展开

    作者回复: 看得非常仔细,赞一个! zset有个ZSCORE的操作,用于返回单个集合member的分数,它的操作复杂度是O(1),这就是收益于你这看到的hash table。这个hash table保存了集合元素和相应的分数,所以做ZSCORE操作时,直接查这个表就可以,复杂度就降为O(1)了。 而跳表主要服务范围操作,提供O(logN)的复杂度。

    共 5 条评论
    53
  • 宙斯
    2020-12-14
    老师你好,hash表是全局的,这里的全局怎样理解?是‘存放key的数组全局只有一个‘是这样理解吗?

    作者回复: 这个全局是指Redis数据库中的所有key和value,是由一个哈希表来索引的。通过在这个哈希表中查询key,就可以找到对应的value。然后根据value的具体类型(例如Hash,Set,List等),再通过value的底层数据结构来读取具体的value数据,例如List通过双向链表来读取数据。

    27
  • 刘忽悠
    2020-08-03
    redis底层的数据压缩搞的很细致,像sds,根据字节长度划分的很细致,另外采用的c99特性的动态数组,对短字符串进行一次性的内存分配;跳表设计的也很秀,简单明了,进行范围查询很方便;dict的扩容没细看,但是看了一下数据结构,应该是为了避免发生扩容的时候出现整体copy; 个人觉得老师应该把sds,dict等具体数据结构的源码也贴上

    作者回复: dict的渐进式rehash是为了避免扩容时的整体拷贝,这会给内存带来较大压力。 SDS我们后面还会再聊:)

    共 2 条评论
    21
  • 米 虫
    2020-08-04
    要是加餐中来一偏,一个redis指令的执行过程,那大局观就更深刻了。

    作者回复: 我们后面的课程会涉及这个过程,再耐心等等哈

    19
  • 牛牛
    2020-08-13
    老师、早安, 今天的问题 @Kaito 同学回答的很好、尝试回答下: 数组上随机访问是否对cpu缓存友好 ? 数组对cpu缓存友好的原因是: cpu预读取一个cache line大小的数据, 数组数据排列紧凑、相同大小空间保存的元素更多, 访问下一个元素时、恰好已经在cpu缓存了. 如果是随机访问、就不能充分利用cpu缓存了, 拿int元素举例: 一个元素4byte, CacheLine 假设64byte, 可以预读取 16个挨着的元素, 如果下次随机访问的元素不在这16个元素里、就需要重新从内存读取了. 想请教几个问题: 1. rehash是将访问元素所在索引位置上的所有entries都 copy 到 hash表2 ? 如果有索引位置一直没访问到、它会一直留着 hash表1 中 ? 如果是, 再次rehash时这部分没被挪走的索引位置怎么处理 ? 如果不是、那什么时候(时机)触发这部分位置的rehash呢 ? 2. rehash过程中、内存占用会多于原所占内存的2倍 ? (ht2的内存是ht1的2倍, 原ht1的空间还未释放) 我记得redis设计实现上说 ht2的内存会与ht1实际使用的键值对的数量有关, 扩容好像是 >= ht1.used * 2 的第一个 2^n; 缩容好像是 >= ht1.used 的第一个 2^n 3. rehash完成之后, hash表1 留作下次rehash备用、但会把占用的内存释放掉, 这么理解对不 ? 4. rehash时 为什么是 `复制`, 而不是 `移动`, 这个是有什么考虑吗 ? 我的理解: 移动需要释放原空间, 每个元素都单独释放会导致大量的碎片内存、多次释放也比一次释放效率更低. 不知道是不是考虑错了~~~
    展开
    共 11 条评论
    14
  • dingjiayi
    2020-08-05
    老师好,请问 rehash 期间,新的 操作请求(增删改查)到达,redis 是如何处理的?
    共 6 条评论
    13
  • 小飞同学
    2020-08-04
    小问题: 1.rehash的时候为啥存储位置会发生变化?一个对象的hashCode始终是一样的。 还是说rehash是对槽进行取模 2.跳表找元素没太看明白,是二分查找么?怎么感觉找33那个元素不止3次 课后一问: 因为数组占用内存连续,不需要随机读取。同时碎片化问题也不需要考虑。 希望得到老师的解答,谢谢
    展开

    作者回复: 一个对象保存到哈希桶时,实际是要用它的hash值对哈希桶个数取模的,所以rehash时,桶个数发生了变化,那么对象的存储位置也会有所变化。 跳表的查找通过不同层的指针来跳转,指针比较多时,类似于二分查找了。

    9
  • 曾轼麟
    2020-08-03
    intset 和 ziplist 如果直接使用确实是时间复杂度上不是很高效,但是结合Redis的使用场景,大部分Redis的数据都是零散碎片化的,通过这两种数据结构可以提高内存利用率,但是为了防止过度使用这两种数据结构Redis其实都设有阈值或者搭配使用的,例如:ziplist是和quicklist一起使用的,在quicklist中ziplist是一个个节点,而且quicklist为每个节点的大小都设置有阈值避免单个节点过大,从而导致性能下降
    9
  • QFY
    2020-08-06
    老师,关于rehash那里有两个问题: 1.redis切换全局hash表是否是在将原有hash表的全部内容拷贝完成后切换 2.如果在rehash过程中,已拷贝过的位置后面又有新的冲突值过来了该怎么办
    共 6 条评论
    8
  • 刘忽悠
    2020-08-03
    至于问题答案,采用压缩列表或者是整数集合,都是数据量比较小的情况,所以一次能够分配到足够大的内存,而压缩列表和整数集合本身的数据结构也是线性的,对cpu的缓存更友好一些,所以真正的执行的时间因为高速缓存的关系,速度更快

    作者回复: 提个小问题哈,如果压缩列表也是随机跳着访问,对CPU缓存还友好不?

    8
  • 游弋云端
    2020-08-11
    Redis 采用了渐进式 rehash,那么什么时候进行新的全局Hash表的切换呢?当旧的Hash表格的负载因子达到一定值的时候?
    共 3 条评论
    6
  • Nemo
    2020-08-07
    各种数据结构访问和修改的时间复杂度:https://www.bigocheatsheet.com/
    共 1 条评论
    6
  • 二哥不再迷茫
    2021-01-15
    跳表快速查询33过程中疑问, 一级索引, 1, 在一级索引中比较1和33的大小,1小于33, 2,继续比较11和33的大小,11比33小, 3,继续比较27和33的大小, 27比33小, 4,继续比较50和33的大小,50比33大, 5,从33位置进入底层数据,比较33和33大小,相等,找到33. 5次比较大小,应该是5次查找到33吧。 同理二级索引需要5次查找到33。 不是应该这样吗?老师
    展开
    共 2 条评论
    5
  • Lywane
    2020-08-17
    rehash不仅全局有,单独的值为HASH类型的数据也会有吧

    作者回复: 是的,哈希表这个结构,整个数据库空间用它来保存键值对,同时HASH类型的键值对也用它作为底层结构。所以,rehash也是两种情况下都有的。

    5
  • 陈靖
    2020-08-10
    老师的项目,是要把这些数据结构全部撸一遍吗?
    5