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了解下Redis的SDS结构

程序员文章站 2022-06-15 13:26:42
SDS (简单动态字符串) sds是Redis里面的一种结构,通过它对字符串的操作进行了很多的优化操作。 SDS的结构定义 SDS的示例,见下图 free值为0, 表示这个SDS没有分配任何未使用空间。 len值为4, 表示这个SDS保存一个四字节长的字符串。 buff值为一个char类型数组,分别 ......

sds (简单动态字符串)

sds是redis里面的一种结构,通过它对字符串的操作进行了很多的优化操作。

sds的结构定义

struct  stdhdr {
   int len  //记录buff数组中已使用字节的数量
   int free //记录buff数组中未使用字节的数量
   char buff[] //字节数组,用于保存字符串
}

sds的示例,见下图

了解下Redis的SDS结构

free值为0, 表示这个sds没有分配任何未使用空间。
len值为4, 表示这个sds保存一个四字节长的字符串。
buff值为一个char类型数组,分别保存’l‘,’i','a','n' 4个字符,最后一个字节保存;’\0‘

sds与c字符串的区别

  1. c语言使用长度n+1的字符数组来表示长度为n的字符串,并且最后一个字符串总是空字符串’\0‘.
    ,而且它并不记录自身的长度信息,如果要获取,必须全部遍历;但sds不一样,他有len属性记录了长度,所以获取长度的复杂度很高。

  2. c字符串容易缓冲区溢出,而sds的空间分配策略则不会,当需要操作字符串时,会先检测空间大小,如果不满足,则需要对空间做扩展。

  3. c在对字符串做修改时,因为没有记录长度信息,所以需要频繁对内存做分配,而sds通过free属性来记录未使用的空间,实现空间预分配和惰性空间释放。

#### 1 空间预分配

空间预分配用于优化sds的字符串增长操作,当对sds字符做修改时,不仅会分配所需要的空间,还会为sds分配额外的未使用空间。

分配未使用空间策略如下

  1. 如果对sds操作后,sds的长度(len的值)小于1m,那么程序分配和len同样大小的未使用空间。
  2. 如果对sds操作后,sds的长度(len的值)大于等于1m,那么程序会分配1m的未使用空间。

#### 惰性空间释放

惰性空间释放用于优于sds的字符串缩短操作,当缩短sds字符串时,程序不立即使用内存重分配回收多出来的字节,而是用free属性记录,下交要用时,查看 free的大小,避免重复分配了。

  1. c字符串不能包含空字符,所以它只能保存文本数据,不能保存图片、音频、视频等二进制数据,而sds都会处理二进制的方式来处理buff数组里面的数据,也不会对数据做任何限制、过滤等,存取数据一致。

  2. 虽然sds是二进制安全的,但字符串结尾和c一样,也是以空字符串作结尾。这样就能兼容一部分c字符串函数了。