简单动态字符串

  • 简单动态字符串，simple dynamic string，SDS，抽象类型，用作redis的默认字符串表示

  • 在redis中，包含字符串值得键值对在底层都是由SDS实现的

  • SDS定义

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    struct sdshdr {

    	// 记录buf数组中已使用字节的数量
    	// 等于SDS所保存字符串的长度
    	int len;

    	// 记录buf数组中未使用字节的数量
    	int free;

    	// 字节数组，用于保存字符串
    	char buf[];
    }

  • 通过使用SDS而不是C字符串，Redis将获取字符串长度所需的复杂度从O（N）降低到了O（1），确保了获取字符串长度的工作不会称为Redis的性能瓶颈

  • 与C字符串不同，SDS的空间分配策略完全杜绝了发生缓冲区溢出的可能性；当SDS API需要对SDS进行修改时，API会先检查SDS的空间是否满足修改所需的要求，如果不满足的话，API自动将SDS的空间扩展至执行修改所需的大小，然后才执行实际的修改操作

  • 通过未使用空间，SDS实现了空间预分配和惰性空间释放两种优化策略：

    • 空间预分配
      • SDS将连续增长N次字符串所需的内存重分配次数从比定N次降低为最多N次
    • 惰性释放
      • SDS避免了缩短字符串时所需的内存重分配操作，并为将来可能有的增长操作提供了优化

  • 通过使用二进制安全的SDS，而不是C字符串，使得Redis不仅可以保存文本数据，还可以保存任意格式的二进制数据

  • 相比C字符串，SDS具有以下优点：

    • 常数复杂度获取字符串长度
    • 杜绝缓冲区溢出
    • 减少修改字符串长度所需的内存重分配次数
    • 二进制安全
    • 兼容部分C字符串函数