前言： Redis hash是一個String類型的field和value的映射表。添加、刪除操作複雜度平均為O(1)，為什麼是平均呢？因為Hash的內部結構包含zipmap和hash兩種。hash特別適合用於存儲對象。相對於將對象序列化存儲為String類型，將一個對象存儲在hash類型中會占用更 ...
前言：
Redis hash是一個String類型的field和value的映射表。添加、刪除操作複雜度平均為O(1)，為什麼是平均呢？因為Hash的內部結構包含zipmap和hash兩種。hash特別適合用於存儲對象。相對於將對象序列化存儲為String類型，將一個對象存儲在hash類型中會占用更少的記憶體，並且可以方便的操作對象。為什麼省記憶體，因為對象剛開始使用zipmap存儲的。
1. zipmap
zipmap其實並不是hashtable，zip可以節省hash本身需要的一些元數據開銷。zipmap的添加、刪除、查找複雜度為O(n)，但是filed數量都不多，所以可以說平均是O(1)。
預設配置：
hash-max-ziplist-entries 512 //filed最多512個
hash-max-ziplist-value 64 //value最大64位元組
記憶體分配如下：
例："foo" => "bar", "hello" => "world":<zmlen><len>"foo"<len><free>"bar"<len>"hello"<len><free>"world"
（1）zmlen：記錄當前zipmap的key-value對的數量。一個位元組，因此規定其表示的數量只能為0~254，當zmlen>254時，就需要遍歷整個zipmap來得到key-value對的個數
（2）len：記錄key或value的長度，有兩種情況，當len的第一個位元組為0~254(註釋是253，我們以代碼為準)時，那麼len就只占用這一個位元組。若len的第一個位元組為254時，那麼len將用後面的4個位元組來表示。因此len要麼占用1位元組，要麼占用5位元組。
（3）free：記錄value後面的空閑位元組數，將”foo” => “world”變為”foo” => “me” ，那麼會導致3個位元組的空閑空間。當free的位元組數過大用1個位元組不足以表示時，zipmap就會重新分配記憶體，保證字元串儘量緊湊。
（4）end： 記錄zipmap的結束，0xFF
zipmap創建：
2.hash
在Redis中，hash表被稱為字典（dictionary），採用了典型的鏈式解決衝突方法，即：當有多個key/value的key的映射值（每對key/value保存之前，會先通過類似HASH(key) MOD N的方法計算一個值，
以便確定其對應的hash table的位置）相同時，會將這些value以單鏈表的形式保存；同時為了控制哈希表所占記憶體大小，redis採用了雙哈希表(ht[2])結構，並逐步擴大哈希表容量（桶的大小）的策略，
即：剛開始，哈希表ht[0]的桶大小為4，哈希表ht[1]的桶大小為0，待衝突嚴重（redis有一定的判斷條件）後，ht[1]中桶的大小增為ht[0]的兩倍，並逐步(註意這個詞：”逐步”)將哈希表ht[0]中元素遷移（稱為“再次Hash”）到ht[1]，
待ht[0]中所有元素全部遷移到ht[1]後，再將ht[1]交給ht[0]（這裡僅僅是C語言地址交換），之後重覆上面的過程。
Redis哈希表的實現位於文件dict.h和dict.c中，主要數據結構如下：
#define DICT_NOTUSED(V) ((void) V) typedef struct dictEntry { void *key; union { void *val; uint64_t u64; int64_t s64; double d; } v; struct dictEntry *next; } dictEntry; typedef struct dictType { unsigned int (*hashFunction)(const void *key); void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key); void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj); int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key); void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj); } dictType; /* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we * implement incremental rehashing, for the old to the new table. */ typedef struct dictht { dictEntry **table; unsigned long size; unsigned long sizemask; unsigned long used; } dictht; typedef struct dict { dictType *type; void *privdata; dictht ht[2]; long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */ int iterators; /* number of iterators currently running */ } dict;
基本操作：
Redis中hash table主要有以下幾個對外提供的介面：dictCreate、dictAdd、dictReplace、dictDelete、dictFind、dictEmpty等，而這些介面調用了一些基礎操作，包括：_dictRehashStep，_dictKeyIndex等
Hash Table在一定情況下會觸發rehash操作，即：將第一個hash table中的數據逐步轉移到第二個hash table中。
（1）觸發條件 當第一個表的元素數目大於桶數目且元素數目與桶數目比值大於5時，hash 表就會擴張，擴大後新表的大小為舊表的2倍。
/* Expand the hash table if needed */ static int _dictExpandIfNeeded(dict *d) { /* Incremental rehashing already in progress. Return. */ if (dictIsRehashing(d)) return DICT_OK; /* If the hash table is empty expand it to the initial size. */ if (d->ht[0].size == 0) return dictExpand(d, DICT_HT_INITIAL_SIZE); /* If we reached the 1:1 ratio, and we are allowed to resize the hash * table (global setting) or we should avoid it but the ratio between * elements/buckets is over the "safe" threshold, we resize doubling * the number of buckets. */ if (d->ht[0].used >= d->ht[0].size && (dict_can_resize || d->ht[0].used/d->ht[0].size > dict_force_resize_ratio)) { return dictExpand(d, d->ht[0].used*2); } return DICT_OK; }
（2）轉移策略 為了避免一次性轉移帶來的開銷，Redis採用了平攤開銷的策略，即：將轉移代價平攤到每個基本操作中，如：dictAdd、dictReplace、dictFind中，每執行一次這些基本操作會觸發一個桶中元素的遷移操作。在此，有讀者可能會問，如果這樣的話，如果舊hash table非常大，什麼時候才能遷移完。為了提高前移速度，Redis有一個周期性任務serverCron，每隔一段時間會遷移100個桶。
相關操作：
1.hset,hmset,hsetnx
hset命令用來將某個hash指定鍵的值，如果鍵不存在，則創建並設置對應的值，返回一個整數1，如果鍵已經存在，則對應的值將被覆蓋並返回整數0.
hset hash_name field value
127.0.0.1:6379> hset userid:1000 age 100 (integer) 1 127.0.0.1:6379> hset userid:1000 age 10 (integer) 0
hmset命令和hset命令的作用相似，可以用來設置hash的鍵和值。不同的是hmset可以同時設置多個鍵值對。操作成功後hmset命令返回一個簡單的字元串“OK”。
hset hash_name field value
127.0.0.1:6379> hmset userid:1000 name zhangsan age 10 OK
hsetnx命令也用來在指定鍵不存在的情況下設置鍵值信息。如果鍵不存在，則Redis會先創建鍵，然後設置對應的值，操作成功後返回整數1。如果該鍵已經存在，則該命令不進行任何操作，返回值為0
hsetnx hash_name field value
127.0.0.1:6379> HSETNX userid:1000 age 10 (integer) 0 127.0.0.1:6379> HSETNX userid:1000 weight 100 (integer) 1
2.hget,hmget,hgetall
hget命令用來獲取某個hash指定key的值。如果該鍵存在，直接返回對應的值，否則返回nil。
hget hash_name field
127.0.0.1:6379> hget user:1000 name (nil) 127.0.0.1:6379> hget userid:1000 name "zhangsan"
hmget命令和hget命令類似，用來返回某個hash多個鍵的值的列表，對於不存在的鍵，返回nil值。
hmget hash_name field1 field2...
127.0.0.1:6379> hmget userid:1000 name age 1) "zhangsan" 2) "10"
hgetall命令返回一個列表，該列表包含了某個hash的所有鍵和值。在返回值中，先是鍵，接下來的一個元素是對應的值，所以hgetall命令返回的列表長度是hash大小的兩倍。
hgetall hash_name
127.0.0.1:6379> HGETALL userid:1000 1) "age" 2) "10" 3) "name" 4) "zhangsan" 5) "weight" 6) "100"
3.hexists
hexists命令用來判斷某個hash指定鍵是否存在，若存在返回整數1，否則返回0。
hexists hash_name field
127.0.0.1:6379> HEXISTS userid:1000 name integer) 1 127.0.0.1:6379> HEXISTS userid:1000 sex (integer) 0
4.hlen
hlen命令用來返回某個hash中所有鍵的數量。
hlen hash_name
127.0.0.1:6379> hlen userid:1000 (integer) 3
5.hdel
hdel命令用來刪除某個hash指定的鍵。如果該鍵不存在，則不進行任何操作。hdel命令的返回值是成功刪除的鍵的數量（不包括不存在的鍵）。
hdel hash_name field
127.0.0.1:6379> hlen userid:1000 (integer) 3 127.0.0.1:6379> hdel userid:1000 age (integer) 1 127.0.0.1:6379> hlen userid:1000 (integer) 2
6.Hkeys,hvals
hkeys命令返回某個hash的所有鍵，如果該hash不存在任何鍵則返回一個空列表。
hkeys hash_name
hvals命令返回某個hash的所有值的列表。
hvals hash_name
127.0.0.1:6379> hkeys userid:1000 1) "name" 2) "weight" 127.0.0.1:6379> hvals userid:1000 1) "zhangsan" 2) "100"
7.hincrby,hincrbyfloat
這兩個命令都用來對指定鍵進行增量操作，不同的是hincrby命令每次加上一個整數值，而hincrbyfloat命令每次加上一個浮點值。操作成功後返回增量操作後的最終值
hincrby hash_name field i
hincrbyfloat hash_name field f
127.0.0.1:6379> HINCRBY userid:1000 weight 10 (integer) 110 127.0.0.1:6379> HINCRBYFLOAT userid:1000 weight 10.0 "120"
