關於 Hash index

什麼是 Hash Index？

Hash Index 是資料庫系統中的一種索引結構，它使用雜湊函數（Hash Function）將索引鍵（Key）映射到資料表中的記錄位置。相較於傳統的 B-Tree 索引，Hash Index 在某些特定查詢場景下能提供更高效的性能。

基本原理

Hash Index 的核心原理是：

• 使用雜湊函數將索引鍵轉換為雜湊值（Hash Value）

• 雜湊值決定資料記錄在雜湊表（Hash Table）中的儲存位置

• 查詢時，系統對索引鍵應用相同的雜湊函數，直接定位到對應的記錄

記憶體要求

Hash Index 的一個關鍵特性是其高效性能主要來自於記憶體操作：

• 數據必須存在於記憶體中： Hash Index 的效率優勢主要體現在記憶體內操作，因為它依賴直接的記憶體位置定位

• 從雜湊值到記憶體位置的映射是直接的，避免了磁碟 I/O 操作的延遲

• 一旦數據需要從磁碟讀取，Hash Index 的 O(1) 查詢優勢將大幅降低

• 這也是為什麼 Hash Index 在記憶體資料庫（如 Redis、Memcached）或記憶體表（如 MySQL 的 Memory 引擎）中特別常見

後記

Hash Index 必須在配合記憶體使用，若以 Redis 這種 NoSql 的記憶體儲存的 db 系統，Key value 與 Hash key 的查詢效率並無什麼差別，區為為 Hash key 操作的行為 hset 存入的是 Hash field 與 Hash value。

HSET user:1000 name "Carl"
HGET user:1000 name // return Carl

可以將結構化資料存入，就像物件資料一樣，類似於在關聯式資料庫中使用主鍵進行查詢，並選擇特定值的操作。

在 Redis 中，當需要存入結構化資料時，可以將資料序列化為 JSON 字符串，然後以 Key-Value 的形式存入。這樣做的好處是可以將整個結構化資料作為一個單一的字符串存儲，並在需要時通過反序列化（decode）來還原原始結構。這種方法適合於需要頻繁存取整個結構的情況，因為它簡化了存取操作，只需一次性讀寫整個資料。