这期内容当中小编将会给大家带来有关Redis中scan命令的作用是什么，文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述，阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

SCAN 命令

SCAN命令的有SCAN,SSCAN,HSCAN,ZSCAN。

SCAN的话就是遍历所有的keys

其他的SCAN命令的话是SCAN选中的集合。

SCAN命令是增量的循环，每次调用只会返回一小部分的元素。所以不会有KEYS命令的坑。

SCAN命令返回的是一个游标，从0开始遍历，到0结束遍历。

今天我们主要从底层的结构和源码的角度来讨论scan是如何工作的。

Redis的结构

Redis使用了Hash表作为底层实现，原因不外乎高效且实现简单。说到Hash表，很多Java程序员第一反应就是HashMap。没错，Redis底层key的存储结构就是类似于HashMap那样数组+链表的结构。其中第一维的数组大小为2n(n>=0)。每次扩容数组长度扩大一倍。

scan命令就是对这个一维数组进行遍历。每次返回的游标值也都是这个数组的索引。limit参数表示遍历多少个数组的元素，将这些元素下挂接的符合条件的结果都返回。因为每个元素下挂接的链表大小不同，所以每次返回的结果数量也就不同。

SCAN的遍历顺序

关于scan命令的遍历顺序，我们可以用一个小栗子来具体看一下。

127.0.0.1:6379>keys*1)"db_number"2)"key1"3)"myKey"127.0.0.1:6379>scan0MATCH*COUNT11)"2"2)1)"db_number"127.0.0.1:6379>scan2MATCH*COUNT11)"1"2)1)"myKey"127.0.0.1:6379>scan1MATCH*COUNT11)"3"2)1)"key1"127.0.0.1:6379>scan3MATCH*COUNT11)"0"2)(emptylistorset)

我们的Redis中有3个key，我们每次只遍历一个一维数组中的元素。如上所示，SCAN命令的遍历顺序是

0->2->1->3

这个顺序看起来有些奇怪。我们把它转换成二进制就好理解一些了。

00->10->01->11

我们发现每次这个序列是高位加1的。普通二进制的加法，是从右往左相加、进位。而这个序列是从左往右相加、进位的。这一点我们在redis的源码中也得到印证。

在dict.c文件的dictScan函数中对游标进行了如下处理

v=rev(v);v++;v=rev(v);

意思是，将游标倒置，加一后，再倒置，也就是我们所说的“高位加1”的操作。

这里大家可能会有疑问了，为什么要使用这样的顺序进行遍历，而不是用正常的0、1、2……这样的顺序呢，这是因为需要考虑遍历时发生字典扩容与缩容的情况（不得不佩服开发者考虑问题的全面性）。

我们来看一下在SCAN遍历过程中，发生扩容时，遍历会如何进行。加入我们原始的数组有4个元素，也就是索引有两位，这时需要把它扩充成3位，并进行rehash。

原来挂接在xx下的所有元素被分配到0xx和1xx下。在上图中，当我们即将遍历10时，dict进行了rehash，这时，scan命令会从010开始遍历，而000和100（原00下挂接的元素）不会再被重复遍历。

再来看看缩容的情况。假设dict从3位缩容到2位，当即将遍历110时，dict发生了缩容，这时scan会遍历10。这时010下挂接的元素会被重复遍历，但010之前的元素都不会被重复遍历了。所以，缩容时还是可能会有些重复元素出现的。

Redis的rehash

rehash是一个比较复杂的过程，为了不阻塞Redis的进程，它采用了一种渐进式的rehash的机制。

/*字典*/typedefstructdict{//类型特定函数dictType*type;//私有数据void*privdata;//哈希表dicththt[2];//rehash索引//当rehash不在进行时，值为-1intrehashidx;/*rehashingnotinprogressifrehashidx==-1*///目前正在运行的安全迭代器的数量intiterators;/*numberofiteratorscurrentlyrunning*/}dict;

在Redis的字典结构中，有两个hash表，一个新表，一个旧表。在rehash的过程中，redis将旧表中的元素逐步迁移到新表中，接下来我们看一下dict的rehash操作的源码。

/*PerformsNstepsofincrementalrehashing.Returns1iftherearestill*keystomovefromtheoldtothenewhashtable,otherwise0isreturned.**Notethatarehashingstepconsistsinmovingabucket(thatmayhavemore*thanonekeyasweusechaining)fromtheoldtothenewhashtable,however*sincepartofthehashtablemaybecomposedofemptyspaces,itisnot*guaranteedthatthisfunctionwillrehashevenasinglebucket,sinceit*willvisitatmaxN*10emptybucketsintotal,otherwisetheamountof*workitdoeswouldbeunboundandthefunctionmayblockforalongtime.*/intdictRehash(dict*d,intn){intempty_visits=n*10;/*Maxnumberofemptybucketstovisit.*/if(!dictIsRehashing(d))return0;while(n--&&d->ht[0].used!=0){dictEntry*de,*nextde;/*Notethatrehashidxcan'toverflowaswearesuretherearemore*elementsbecauseht[0].used!=0*/assert(d->ht[0].size>(unsignedlong)d->rehashidx);while(d->ht[0].table[d->rehashidx]==NULL){d->rehashidx++;if(--empty_visits==0)return1;}de=d->ht[0].table[d->rehashidx];/*MoveallthekeysinthisbucketfromtheoldtothenewhashHT*/while(de){uint64_th;nextde=de->next;/*Gettheindexinthenewhashtable*/h=dictHashKey(d,de->key)&d->ht[1].sizemask;de->next=d->ht[1].table[h];d->ht[1].table[h]=de;d->ht[0].used--;d->ht[1].used++;de=nextde;}d->ht[0].table[d->rehashidx]=NULL;d->rehashidx++;}/*Checkifwealreadyrehashedthewholetable...*/if(d->ht[0].used==0){zfree(d->ht[0].table);d->ht[0]=d->ht[1];_dictReset(&d->ht[1]);d->rehashidx=-1;return0;}/*Moretorehash...*/return1;}

通过注释我们就能了解到，rehash的过程是以bucket为基本单位进行迁移的。所谓的bucket其实就是我们前面所提到的一维数组的元素。每次迁移一个列表。下面来解释一下这段代码。

首先判断一下是否在进行rehash，如果是，则继续进行；否则直接返回。

接着就是分n步开始进行渐进式rehash。同时还判断是否还有剩余元素，以保证安全性。

在进行rehash之前，首先判断要迁移的bucket是否越界。

然后跳过空的bucket，这里有一个empty_visits变量，表示最大可访问的空bucket的数量，这一变量主要是为了保证不过多的阻塞Redis。

接下来就是元素的迁移，将当前bucket的全部元素进行rehash，并且更新两张表中元素的数量。

每次迁移完一个bucket，需要将旧表中的bucket指向NULL。

最后判断一下是否全部迁移完成，如果是，则收回空间，重置rehash索引，否则告诉调用方，仍有数据未迁移。

由于Redis使用的是渐进式rehash机制，因此，scan命令在需要同时扫描新表和旧表，将结果返回客户端。

上述就是小编为大家分享的Redis中scan命令的作用是什么了，如果刚好有类似的疑惑，不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道。