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1、引入
在讲rehash之前，我们先回顾一下字典的结构
1.字典dict.h/dict的源码
/* * 字典 */typedef struct dict { // 类型特定函数 dictType *type; // 私有数据 void *privdata; // 哈希表 dictht ht[2]; // rehash 索引 // 当 rehash 不在进行时，值为 -1 int rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */ // 目前正在运行的安全迭代器的数量 int iterators; /* number of iterators currently running */} dict; 2.哈希表dict.h/dictht的源码
/* This is our hash table structure. Every dictionary has two of this as we * implement incremental rehashing, for the old to the new table. *//* * 哈希表 * * 每个字典都使用两个哈希表，从而实现渐进式 rehash 。 */typedef struct dictht { // 哈希表数组 dictEntry **table; // 哈希表大小 unsigned long size; // 哈希表大小掩码，用于计算索引值 // 总是等于 size - 1 unsigned long sizemask; // 该哈希表已有节点的数量 unsigned long used;} dictht; 3.哈希表节点dict.h/dictEntry的源码
/* * 哈希表节点 */typedef struct dictEntry { // 键 void *key; // 值 union { void *val; uint64_t u64; int64_t s64; } v; // 指向下个哈希表节点，形成链表 struct dictEntry *next;} dictEntry; 4.一个普通的字典结构（没有进行rehash）
2、rehash过程图解
1.进行rehash的原因
随着操作的不断进行，哈希表保存的键值对会逐渐的增多或减少，为了让哈希表的负载因子维持在一个合理的范围内，当哈希表保存的键值对数量太多或太少，就对哈希表进行扩展或收缩。
2.rehash的步骤
（1）为字典的ht[1]哈希表分配空间
- 若是扩展操作，那么ht[1]的大小为>=ht[0].used*2的2^n
- 若是收缩操作，那么ht[1]的大小为>=ht[0].used的2^n
（2）将保存在ht[0]中的所有键值对rehash到ht[1]中，rehash指重新计算键的哈希值和索引值，然后将键值对放置到ht[1]哈希表的指定位置上。
（3）当ht[0]的所有键值对都迁移到了ht[1]之后（ht[0]变为空表），释放ht[0]，将ht[1]设置为ht[0]，新建空白的哈希表ht[1]，以备下次rehash使用。
3.rehash图解
（1）执行rehash之前的字典
（2）ht[0].used的值为4，而4*2=8，大于等于它的2^n是8，所以将ht[1]的大小设置为8
（3）将ht[0]的四个键值对都rehash到ht[1]中，这时ht[0]为null
（4）释放ht[0]，并将ht[1]设置为ht[0]，然后为ht[1]分配一个空白的哈希表，哈希表大小由4扩容为8
4.扩展与收缩的条件
-
当以下条件满足任意一个时，程序就会对哈希表进行扩展操作
- 服务器目前没有执行bgsave或bgrewriteaof命令，并且哈希表的负载因子>=1
- 服务器目前正在执行bgsave或bgrewriteaof命令，并且哈希表的负载因子>=5
-
负载因子的计算
- load_factor=ht[0].used/ht[0].size
-
当负载因子的值小于0.1时，程序就会对哈希表进行收缩操作
3、渐进式rehash
1.渐进式rehash的原因
整个rehash过程并不是一步完成的，而是分多次、渐进式的完成。如果哈希表中，保存着数量巨大的键值对时，若一次进行rehash，很有可能会导致服务器宕机。
2.渐进式rehash的步骤
为ht[1]分配空间，让字典同时持有ht[0]和ht[1]两个哈希表- 维持
索引计数器变量 rehashidx，并将它的值设置为0，表示rehash开始 每次对字典执行增删改查时，将ht[0]的rehashidx索引上 的所有键值对rehash到ht[1]，将rehashidx值+1。- 当ht[0]的所有键值对都被rehash到ht[1]中，程序
将rehashidx的值设置为-1，表示rehash操作完成
注：渐进式rehash的好处在于它采取分为而治的方式，将rehash键值对的计算 均摊到每个字典增删改查操作，避免了集中式rehash的庞大计算量。
3.渐进式rehash图解
- 渐进式rehash之前的字典
- rehash索引0上的键值对
- rehash索引1上的键值对
- rehash索引2上的键值对
- rehash索引3上的键值对
- 渐进式rehash完成
rehash的主要过程就是遍历ht[0]，取得key，然后将该key按ht[1]的 桶的大小重新rehash，并在rehash完后将ht[0]指向ht[1],然后将ht[1]清空。在这个过程中rehashidx非常重要，它表示上次rehash时在ht[0]的下标位置。 可以看到，redis对dict的rehash是分批进行的，这样不会阻塞请求，设计的比较优雅。
但是在调用dictFind的时候，可能需要对两张dict表做查询。唯一的优化判断是，当key在ht[0]不存在 且 不在rehashing状态时，可以速度返回空。如果在rehashing状态，当在ht[0]没值的时候，还需要在ht[1]里查找。
dictAdd的时候，如果状态是rehashing，则把值插入到ht[1]，否则ht[0]。
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