redis--dict rehash

一、Dict 整体结构

Redis 底层字典 Dict，用来实现 K-V 映射，是 Redis 核心底层结构，数组 + 单向链表（链地址法解决哈希冲突），由 3 个结构体组成：

1. dict（字典主体）

   typedef struct dict {
   dictType *type; // 哈希函数类型
   void *privdata; // 私有参数
   dictht ht[2]; // 两个哈希表：ht[0]正常使用；ht[1]仅rehash时用
   long rehashidx; // rehash进度，-1代表不在rehash
   int16_t pauserehash; // rehash暂停标记，1暂停、0继续
   } dict;

2. dictht（哈希表）

   typedef struct dictht {
   dictEntry **table; // entry指针数组
   unsigned long size; // 数组容量，永远是2的n次方
   unsigned long sizemask;// 掩码 = size -1，用来计算下标 hash & sizemask
   unsigned long used; // 现存键值对数量
   } dictht;

3. dictEntry（哈希节点）

   typedef struct dictEntry {
   void *key; // key
   union { // value共用体，节省内存
   void *val;
   uint64_t u64;
   int64_t s64;
   double d;
   } v;
   struct dictEntry *next;// 链表指针，处理哈希冲突
   } dictEntry;

寻址规则：key 算出 hash 值，hash & sizemask 得到数组下标；哈希冲突时，挂在单链表后面。

二、Dict 扩容（触发条件）

负载因子：LoadFactor = used / size，新增 key 的时候检查：

1. LoadFactor >=1，并且没有 BGSAVE/BGREWRITEAOF 后台进程，触发扩容；
2. LoadFactor >5，强制扩容，不管有没有后台进程。

扩容新容量：取第一个 ≥ used+1 的 2 的 n 次方。

三、Dict 收缩（缩容）

删除元素后检查负载因子，LoadFactor < 0.1 ，触发哈希表收缩。 缩容新容量：取第一个 ≥ used 的 2 的 n 次方，最小不低于 4。

缩容也不能在 BGSAVE/BGREWRITEAOF、正在 rehash 时执行。

四、渐进式 rehash（核心面试重点）

目的：一次性迁移百万级数据会阻塞 Redis 主线程，所以分多次慢慢迁移，叫渐进式 rehash

完整流程

1. 根据扩容 / 收缩，计算新哈希表 size，开辟内存给ht[1]；
2. rehashidx = 0，标记开始 rehash；
3. 每次执行增、查、改、删命令时，顺带迁移 ht 0rehashidx 整条链表到 ht 1，rehashidx 自增；
4. rehash 过程读写规则：
   • ✅ 新增 key：直接写入 ht 1，保证 ht 0 数据只减不增；
   • ✅ 查询 / 修改 / 删除：先查 ht 0，找不到再查 ht 1；
5. 全部迁移完成：ht[1]赋值给ht[0]，清空ht[1]，释放旧 ht 0 内存；
6. rehashidx = -1，rehash 结束。