redis如何实现rehash
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Redis通过rehash来实现扩容和重新分配哈希槽的功能。
Redis使用哈希表来存储数据，同时使用哈希槽来实现分片和负载均衡的功能。当哈希槽的数量不能满足当前数据的存储需求时，Redis需要进行扩容，并重新分配哈希槽的位置。
下面是Redis实现rehash的步骤：
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分配新的哈希槽数组：当需要扩容时，Redis会创建一个新的哈希槽数组，新的数组的大小是原数组的两倍。
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数据迁移：Redis会将原哈希槽数组中的数据逐个迁移到新的数组中。具体的迁移过程如下：
a. Redis会遍历所有的哈希槽，将原哈希槽数组中非空的位置迁移到新数组中对应的位置。
b. 如果目标位置已经被其他数据占用，则Redis会使用链表来解决冲突。
c. 当原哈希槽数组的所有位置都被迁移后，rehash过程完成。 -
更新哈希表的指针：在rehash完成后，Redis会将哈希表的指针指向新的哈希槽数组，并释放原数组的内存。
需要注意的是，rehash过程是渐进式的，并且不会阻塞Redis的正常使用。Redis会将rehash过程分成多个步骤，在每个步骤中迁移一部分数据，同时保证可以响应客户端的请求。
通过rehash，Redis可以动态地扩容和重新分配哈希槽，从而保证数据的存储和访问效率，同时保证了Redis的高可用性和可扩展性。
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Redis是一个开源的内存数据库，它使用哈希表来存储数据。当哈希表中存储的键值对数量超过一定阈值时，Redis会进行rehash操作，即重新调整哈希表的大小，以保证哈希表的负载因子在一个合理范围内。
下面是Redis实现rehash的步骤：
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初始化
- 创建一个新的空白哈希表，并将其设置为当前哈希表的扩展哈希表。
- 将当前哈希表的rehash索引设置为0，表示rehash操作的起始位置。
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将键值对从当前哈希表迁移至扩展哈希表
- 根据rehash索引，从当前哈希表中取出一个非空的桶（例如链表或跳表）。
- 遍历这个桶中的所有节点，并将其键值对从当前哈希表迁移到扩展哈希表中。
- 迁移完成后，将这个桶从当前哈希表中移除，并释放这个桶所占用的内存。
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更新rehash索引
- 将rehash索引增加1，表示已经将当前哈希表中的一个桶迁移至扩展哈希表。
- 当rehash索引达到当前哈希表的最大索引时，表示所有的桶都已经迁移完成，此时rehash操作完成。
- 如果迁移过程中Redis接收到了新的命令请求，会先将新的键值对存储在当前哈希表中，并更新rehash索引，然后再执行迁移操作。
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替换哈希表
- 当rehash操作完成后，将当前哈希表替换为扩展哈希表，并将扩展哈希表设置为当前哈希表。
- 释放原来的当前哈希表所占用的内存。
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执行新的命令请求
- 当rehash操作完成后，Redis可以继续处理新的命令请求。
- 新的命令请求的键会根据哈希算法，根据新的哈希表大小计算其对应的桶，然后在扩展哈希表中查找对应的节点。
通过以上的步骤，Redis可以实现rehash操作，在不停止服务的情况下，动态调整哈希表的大小以适应数据量的变化。这样可以有效地提高Redis的性能和可用性。
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Redis在内存使用量达到一定阈值时，会自动进行rehash操作，将数据从一个散列表（hash table）迁移到一个更大的散列表。这个过程是为了保证散列表的负载因子（load factor）不会过高，以保持较好的性能。以下是Redis实现rehash的详细步骤：
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分配新的哈希表（new hash table）：新的哈希表的大小通常是原始哈希表的两倍，并且是一个接近哈希表元素总数的质数。
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将所有的哈希表节点指向新的哈希表：Redis通过将原始哈希表的每个节点指向新的哈希表，来建立新旧哈希表之间的映射关系。
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将新的哈希表作为过渡状态：新的哈希表被设置为过渡状态，暂时成为Redis的当前哈希表。
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在新的哈希表上进行渐进式rehash：Redis通过分批迁移的方式，在新的哈希表上进行渐进式rehash操作。每个迁移批次都会迁移一小部分数据，以保证对Redis的性能影响较小。
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渐进式rehash的具体步骤：
- 当有新的操作（增删改查）时，Redis首先尝试在新的哈希表上进行操作，并且会同步在旧的哈希表上进行相同的操作。
- 当有查询操作时，Redis会先在新的哈希表上进行查询，如果找不到数据，再到旧的哈希表上查询。
- 当有修改操作时，Redis会先在新的哈希表上进行操作，然后再将修改同步到旧的哈希表上。
- 当有删除操作时，Redis会在新的哈希表上进行删除操作，然后再将删除同步到旧的哈希表上。
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渐进式rehash完成后，将新的哈希表设为正式哈希表：当所有的数据都被迁移到新的哈希表后，Redis会将新的哈希表设为正式哈希表，并且释放旧的哈希表的内存。
需要注意的是，Redis在执行rehash操作时，会对旧的哈希表和新的哈希表做并行处理。这意味着，在渐进式rehash的过程中，Redis可以同时处理旧的哈希表和新的哈希表上的操作，以保证在rehash过程中的高性能。
此外，如果有多个Redis实例（主从结构），rehash操作会在主节点执行，并且通过复制操作将新的哈希表同步到从节点上。这种方式使得rehash操作对外部的应用程序是透明的，可以在迁移期间继续提供服务。
总结起来，Redis实现rehash的步骤包括分配新的哈希表、建立新旧哈希表映射、渐进式数据迁移，最后将新的哈希表设为正式哈希表。这个过程保证了Redis在进行数据迁移时的高性能和可用性。
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