面试题：Redis渐进式rehash中如何处理新增和删除操作

Question

在Redis的渐进式rehash过程中，新增和删除键值对的操作是如何与rehash机制协同工作的？请详细说明新增和删除操作在不同rehash阶段对新旧哈希表的影响。

Answer 1

新增操作

1. 在渐进式 rehash 过程中：
   • 当执行新增键值对操作时，Redis 会将新的键值对直接插入到新的哈希表中。这是因为新哈希表是为了最终替代旧哈希表而构建的，将新数据直接插入新表有助于加速 rehash 过程的完成。例如，假设有一个简单的 Redis 哈希结构存储用户信息，当新增一个用户信息键值对时，该键值对会被插入到新哈希表中。
2. 对新旧哈希表的影响：
   • 对新哈希表：新哈希表的大小是根据 rehash 策略确定的（通常是旧哈希表大小的两倍），新增操作增加了新哈希表中的元素数量，使其逐步承载更多的数据。例如，若新哈希表初始为空，随着新增操作，新哈希表的元素逐渐增多。
   • 对旧哈希表：旧哈希表的数据不会因新增操作而发生变化，它仍然保留原有的键值对，直到 rehash 过程将其对应键值对迁移到新哈希表。

删除操作

1. 在渐进式 rehash 过程中：
   • 当执行删除键值对操作时，Redis 会首先检查旧哈希表中是否存在该键值对。如果存在，则从旧哈希表中删除。如果旧哈希表中不存在，再检查新哈希表，若新哈希表中有，则从新哈希表中删除。这是因为在 rehash 过程中，部分数据可能还在旧哈希表中，需要先从旧表查找删除，确保数据一致性。例如，要删除一个已存在的用户信息键值对，首先在旧哈希表查找删除。
2. 对新旧哈希表的影响：
   • 对旧哈希表：如果在旧哈希表中找到并删除键值对，旧哈希表中的元素数量会减少，从而减少后续需要迁移到新哈希表的数据量。例如，原本旧哈希表有 100 个元素，删除一个后变为 99 个。
   • 对新哈希表：若在旧哈希表中未找到，而在新哈希表中找到并删除，新哈希表的元素数量相应减少。这样在渐进式 rehash 过程中，新旧哈希表的状态都因为删除操作而发生改变，维持数据的准确和一致性。