redis叢集實現（四） 資料的和槽位的分配
不知道有沒有人思考過redis是如何把資料分配到叢集中的每一個節點的，可能有人會說，把叢集中的每一個節點編號，先放第一個節點，放滿了就放第二個節點，以此類推。。如果真的是這樣的話，伺服器的利用率和效能就太低了，因為先放第一個，其他的伺服器節點就閒置下來了，單個節點的壓力就會非常的大，其實就相當於退化成為了單機伺服器，從而違背了叢集發揮每一個節點的效能的初衷。
在redis官方給出的叢集方案中，資料的分配是按照槽位來進行分配的，每一個數據的鍵被雜湊函式對映到一個槽位，redis-3.0.0規定一共有16384個槽位，當然這個可以根據使用者的喜好進行配置。當用戶put或者是get一個數據的時候，首先會查詢這個資料對應的槽位是多少，然後查詢對應的節點，然後才把資料放入這個節點。這樣就做到了把資料均勻的分配到叢集中的每一個節點上，從而做到了每一個節點的負載均衡，充分發揮了叢集的威力。
在redis中，把一個key-value鍵值對放入的最簡單的方式就是set key value，如下所示：
127.0.0.1:7000> set key value
-> Redirected to slot [12539] located at 192.168.39.153:7002
OK
192.168.39.153:7002> get key
"value"
192.168.39.153:7002> 可以看出，當我們把key的值設定成為value的時候，客戶端被重定向到了另一個節點192.168.39.153:7002，這是因為key對應的槽位是12359，所以我們的key-value
首先在redis.c檔案裡定義了客戶端命令和函式的對應關係，
struct redisCommand redisCommandTable[] = {
————————————————————————
{"set",setCommand,-3,"wm",0,NULL,1,1,1,0,0},
————————————————————————可以看出，set命令會執行setCommand函式進行解析，繼續進入setCommand
void setCommand(redisClient *c) {
int j;
robj *expire = NULL;
int unit = UNIT_SECONDS;
int flags = REDIS_SET_NO_FLAGS;
————————————————————————
// 對value編碼
c->argv[2] = tryObjectEncoding(c->argv[2]);
//真正執行set命令的地方
setGenericCommand(c,flags,c->argv[1],c->argv[2],expire,unit,NULL,NULL);
} 繼續進入setGenericCommand函式
void setGenericCommand(redisClient *c, int flags, robj *key, robj *val, robj *expire, int unit, robj *ok_reply, robj *abort_reply) {
//引數檢查和過期時間的檢查
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//在資料庫裡設定key value
setKey(c->db,key,val);
//設定完成以後的時間通知
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}接著看資料庫的setKey函式
void setKey(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
// 新增或覆寫資料庫中的鍵值對
if (lookupKeyWrite(db,key) == NULL) {
dbAdd(db,key,val);
} else {
dbOverwrite(db,key,val);
}
------------------------------------------------------------------------------------------當沒有在資料庫中發現key的時候，我們需要執行dbAdd函式把key-value新增到資料庫裡。
void dbAdd(redisDb *db, robj *key, robj *val) {
// 賦值key的名字
sds copy = sdsdup(key->ptr);
// 新增鍵值對到字典中
int retval = dictAdd(db->dict, copy, val);
// 如果鍵已經存在，那麼停止
redisAssertWithInfo(NULL,key,retval == REDIS_OK);
// 如果開啟了叢集模式，就把鍵儲存到槽裡面
if (server.cluster_enabled) slotToKeyAdd(key);
}繼續進入slotToKeyAdd函式
//把鍵key新增到槽裡邊
void slotToKeyAdd(robj *key) {
// 通過字串key計算出鍵對應的槽
unsigned int hashslot = keyHashSlot(key->ptr,sdslen(key->ptr));
// 將槽 slot 作為分數，鍵作為成員，新增到 slots_to_keys 跳躍表裡面
zslInsert(server.cluster->slots_to_keys,hashslot,key);
incrRefCount(key);
}keyHashSlot是一個雜湊函式，通過key對映到一個0-16384的整數，我們來看一下實現
unsigned int keyHashSlot(char *key, int keylen) {
//start 和end
int s, e;
for (s = 0; s < keylen; s++)
if (key[s] == '{') break;
/* 沒有發現和{對應的}，就直接雜湊整個字串 */
if (s == keylen) return crc16(key,keylen) & 0x3FFF;
/* 如果發現了{，看看是不是又}匹配 */
for (e = s+1; e < keylen; e++)
if (key[e] == '}') break;
/* 如果沒有發現}，雜湊函式就計算整個字串. */
if (e == keylen || e == s+1) return crc16(key,keylen) & 0x3FFF;
/*如果{}在我們的兩邊，雜湊中間的字元 */
return crc16(key+s+1,e-s-1) & 0x3FFF;
}計算key字串對應的對映值，redis採用了crc16函式然後與0x3FFF取低16位的方法。crc16以及md5都是比較常用的根據key均勻的分配的函式，就這樣，使用者傳入的一個key我們就對映到一個槽上，然後經過gossip協議，週期性的和叢集中的其他節點交換資訊，最終整個叢集都會知道key在哪一個槽上。