redis源码分析 2 迭代器_redis iterator

迭代器，在很多的高级语言都会有该实现，其作用就是实现对容器的遍历

迭代器结构：

typedef struct dictIterator {
    dict *d;
    long index;
    int table, safe;    // safe 是否是安全的迭代器 
    dictEntry *entry, *nextEntry;
    /* unsafe iterator fingerprint for misuse detection. */
    long long fingerprint;
} dictIterator;

通过safe来区分 safe=1为安全迭代器

entry与nextEntry两个指针分别指向Hash冲突后的两个父子节点。 如果在安全模式下， 删除了entry节点， nextEntry字段可以保证后续迭代数据不丢失

迭代器的种类

普通的迭代器：只遍历数据

安全的迭代器：遍历的同时删除数据

迭代器的操作：

获取迭代器

获取普通迭代器：

dictIterator *dictGetIterator(dict *d)
{
    dictIterator *iter = zmalloc(sizeof(*iter));
 
    iter->d = d;
    iter->table = 0;
    iter->index = -1;
    iter->safe = 0;
    iter->entry = NULL;
    iter->nextEntry = NULL;
    return iter;
}

不允许对数据进行操作，因为遍历迭代器时会获取dictGetIterator 会获取dictFingerprint ，时整个字典的指纹，如果遍历完成有指纹发生变化，则会导致错误。

这时你可能会问，为啥不是单线程的吗，为什么遍历有可能被其他修改了呢？其实，如果你仔细看，我们对字典的任何插入，查找等操作，都会调用rehashstep，这就有可能导致了字典指纹的变化。

获取安全迭代器：

其实只是相对普通迭代器设置safe标志为1

dictIterator *dictGetSafeIterator(dict *d) {
    dictIterator *i = dictGetIterator(d);
 
    i->safe = 1;
    return i;
}

字典的增删改查操作会调用dictRehashStep函数进行渐进式rehash操作，但是我们看到

static void _dictRehashStep(dict *d) {
    if (d->iterators == 0) dictRehash(d,1);
}

其实，rehash的时候，会判断是不是在安全迭代器模式，如果是则不会rehash，所以就不会导致重复遍历。

迭代器的遍历

dictEntry *dictNext(dictIterator *iter)
{
    while (1) {
        if (iter->entry == NULL) {
            dictht *ht = &iter->d->ht[iter->table];
            if (iter->index == -1 && iter->table == 0) {
                if (iter->safe)
                    iter->d->iterators++;
                else
                    iter->fingerprint = dictFingerprint(iter->d);
            }
            iter->index++;
            if (iter->index >= (long) ht->size) {
                if (dictIsRehashing(iter->d) && iter->table == 0) {
                    iter->table++;
                    iter->index = 0;
                    ht = &iter->d->ht[1];
                } else {
                    break;
                }
            }
            iter->entry = ht->table[iter->index];
        } else {
            iter->entry = iter->nextEntry;
        }
        if (iter->entry) {
            /* We need to save the 'next' here, the iterator user
             * may delete the entry we are returning. */
            iter->nextEntry = iter->entry->next;
            return iter->entry;
        }
    }
    return NULL;
}

如果是安全模式：首次遍历iterators 会++ ，表示现在字典在安全遍历，会禁止了rehash

如果不是安全模式：首次则要记录字典的指纹信息。

字典指纹的获取：其实就是将字典转换为一个64位的数组，也可以理解是一种hash

long long dictFingerprint(dict *d) {
    long long integers[6], hash = 0;
    int j;
 
    integers[0] = (long) d->ht[0].table;
    integers[1] = d->ht[0].size;
    integers[2] = d->ht[0].used;
    integers[3] = (long) d->ht[1].table;
    integers[4] = d->ht[1].size;
    integers[5] = d->ht[1].used;
 
    /* We hash N integers by summing every successive integer with the integer
     * hashing of the previous sum. Basically:
     *
     * Result = hash(hash(hash(int1)+int2)+int3) ...
     *
     * This way the same set of integers in a different order will (likely) hash
     * to a different number. */
    for (j = 0; j < 6; j++) {
        hash += integers[j];
        /* For the hashing step we use Tomas Wang's 64 bit integer hash. */
        hash = (~hash) + (hash << 21); // hash = (hash << 21) - hash - 1;
        hash = hash ^ (hash >> 24);
        hash = (hash + (hash << 3)) + (hash << 8); // hash * 265
        hash = hash ^ (hash >> 14);
        hash = (hash + (hash << 2)) + (hash << 4); // hash * 21
        hash = hash ^ (hash >> 28);
        hash = hash + (hash << 31);
    }
    return hash;
}

释放迭代器

void dictReleaseIterator(dictIterator *iter)
{
    if (!(iter->index == -1 && iter->table == 0)) {
        if (iter->safe)
            iter->d->iterators--;
        else
            assert(iter->fingerprint == dictFingerprint(iter->d));
    }
    zfree(iter);
}

释放迭代器要将安全模式下iterators++的值减回去，如果不是安全模式，则要判断字典是不是遍历的过程中被修改，修改则触发断言。

最后释放迭代器。