面试题：Redis渐进式rehash中如何处理读操作的并发控制

Question

在Redis的渐进式rehash过程中，读操作可能会涉及到新旧两个哈希表。请描述Redis是如何处理读操作的并发控制，以确保数据的一致性和正确性。

Answer 1

1. 基本原理：
   • 在渐进式rehash过程中，Redis会同时保留新旧两个哈希表。
   • 读操作时，Redis会先尝试从新哈希表中读取数据。如果在新哈希表中未找到，再从旧哈希表中读取。
2. 并发控制机制：
   • 单线程模型：Redis是单线程执行命令的。这意味着在同一时刻，只会有一个读或写操作在执行，不存在传统多线程环境下的线程竞争问题。例如，当一个读操作在进行时，不会有其他写操作同时修改哈希表结构，从而保证了数据一致性。
   • 锁机制（从侧面保障）：虽然Redis是单线程，但底层数据结构的实现会使用一些锁机制来保证数据结构的完整性。在进行rehash时，虽然是渐进式的，但在对哈希表进行一些关键操作（如修改哈希表的节点指针等）时，会有相应的内部机制确保操作的原子性，避免在rehash过程中读操作获取到不一致的数据。
   • 数据迁移逻辑：在渐进式rehash过程中，每次迁移一小部分数据。读操作按照先新表后旧表的顺序读取，这样即使在数据迁移过程中，也能保证读到的数据是最新的（只要新表中有）。如果新表没有，旧表中的数据也是完整的（因为还未迁移完的数据在旧表中保持原状），从而确保了数据的正确性。