一 Redis数据结构-Redis的数据存储及String类型的实现( 二 ) _生活百科

负载因子：哈希表已保存节点数量/哈希表大小，load_factor = ht[0].used/ht[0].size
扩展操作：
服务器目前没有在执行BGSAVE命令或者BGREWRITEAOF命令，并且哈希表的负载因子大于等于 1；
服务器目前正在执行BGSAVE命令或者BGREWRITEAOF命令，并且哈希表的负载因子大于等于5；

收缩操作：

当哈希表的负载因子小于 0.1 时，程序自动开始对哈希表执行收缩操作。

Redis在扩容时如果全量扩容会因为数据量问题导致客户端操作短时间内无法处理，所以采用渐进式 rehash进行扩容，步骤如下：

同时持有2个哈希表
将rehashidx的值设置为0,表示rehash工作正式开始
在rehash进行期间，每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时，程序除了执行指定的操作以外,还会顺带将ht[0]哈希表在rehashidx索引上的所有键值对rehash到ht[1] ,当rehash工作完成之后，程序将rehashidx属性的值增一
某个时间点上，ht[0]的所有键值对都会被rehash至ht[1]，这时程序将rehashidx属性的值设为-1，表示rehash操作已完成

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；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；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(如果长时间不进行操作时，事件轮询进行这种操作)，并随着rehash操作的执行而最终变成空表。
dict.h/redisObject
Typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void *ptr;}

type:4：约束客户端操作时存储的数据类型，已存在的数据无法修改类型，4bit
encoding:4：值在redis底层的编码模式，4bit
lru:LRU_BITS：内存淘汰策略
refcount：通过引用计数法管理内存，4byte
ptr：指向真实存储值的地址，8byte

完整结构图如下：

文章插图
3 String类型3.1 String类型使用场景String 字符串存在有三种类型：字符串，整数，浮点。主要有以下使用场景
1）页面动态缓存比如生成一个动态页面，首次可以将后台数据生成页面，并且存储到redis字符串中。再次访问，不再进行数据库请求，直接从redis中读取该页面。特点是：首次访问比较慢，后续访问快速。
2）数据缓存在前后分离式开发中，有些数据虽然存储在数据库，但是更改特别少。比如有个全国地区表。当前端发起请求后，后台如果每次都从关系型数据库读取，会影响网站整体性能。我们可以在第一次访问的时候，将所有地区信息存储到redis字符串中，再次请求，直接从数据库中读取地区的json字符串，返回给前端。
3）数据统计redis整型可以用来记录网站访问量，某个文件的下载量。（原子自增自减）
4）时间内限制请求次数比如已登录用户请求短信验证码，验证码在5分钟内有效的场景。当用户首次请求了短信接口，将用户id存储到redis 已经发送短信的字符串中，并且设置过期时间为5分钟。当该用户再次请求短信接口，发现已经存在该用户发送短信记录，则不再发送短信。
5）分布式session当我们用nginx做负载均衡的时候，如果我们每个从服务器上都各自存储自己的session，那么当切换了服务器后，session信息会由于不共享而会丢失，我们不得不考虑第三应用来存储session 。通过我们用关系型数据库或者redis等非关系型数据库。关系型数据库存储和读取性能远远无法跟redis等非关系型数据库。