目录
- 前言
- SDS定义
- SDS较之C字符串优点
- SDS API
前言
近来工作之余仍有一些空闲时间，想着巩固学习一些知识，刚好最近工作使用
redis较多，知识更多的是停留在（单机）应用层面上。于是在业余时间学习了《redis设计与实现》第二版。通过此书，我了解到更多关于redis底层的原理，明白了redis设计巧妙之处。更加坚定了我对redis深入学习的决心，记录笔记以加深印象。
SDS定义
SDS：简单动态字符串，它区别于 C 字符串实现原理，是由redis自己构建的字符串结构，并且是redis默认的字符串数据结构。
struct sdsstr {
//记录buf数组中已使用字节数
//等于SDS所保存字符串长度
int len;
//记录buf数组中未使用字节数量
int free;
//字节数组，用于保存字符串
char buf[];
}
buf数组结尾以'\0',表示空字符，遵循C字符串以'\0'结尾管理，得以保存C字符部分特性。
SDS较之C字符串优点
从SDS结构可以清除看出，SDS较之C语言有点，特别之处就在于
len和free属性的使用。
优点如下：
- 常数复杂度获取字符串长度
- 杜绝缓冲区溢出
- 减少字符串修改带来的内存重分配次数
- 二进制安全
- 兼容部分C字符串函数
常数复杂度获取字符串长度
C语言中获取字符串长度，需要遍历字符数组，复杂度为
O(N)，而Redis中记录了字符串长度，获取长度操作复杂度为O(1)。
假如有个场景需要频繁调用STRLEN（获取字符串长度）命令，此时不管字符串长度多长，我们只需要去获取len属性值即可，复杂度永远为1。从而避免了对系统性能的影响。
杜绝缓冲区溢出
C语言对字符串的部分修改操作存在缓冲区溢出的问题，关键就在于修改缓冲区前，未对缓冲区大小进行校验是否合法。所以redis中 SDS API在修改字符串之前对缓冲区大小进行了校验，避免出现缓冲区溢出问题。
减少修改字符串时带来的内存重分配次数
C语言中，存储字符串的字符数组是固定的（N+1），每次修改字符串长度时，都需要对数组进行重分配（内存分配），此操作为耗时操作。
在字符串修改次数不那么频繁的场景中，这种内存分配可能会被接受，但是如果redis作为数据库时，这种频繁操作数据库的行为则不会被接受。
所以为了减少频繁调用，SDS采用了未使用空间（free属性）的方法。
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：
a、空间预分配：空间预分配用于优化SDS的字符串增长操作；当SDS API对一个SDS进行修改，并且需要对SDS进行空间扩展时(否则扩展时直接使用未使用空间)，程序不仅会为SDS分配所必须的空间，还会为其分配额外未使用空间。
分配公式：
如果对SDS修改后，len长度小于1MB，那么程序分配和len属性同样大小未使用空间。这时len=free，举个例子：SDS修改后len变成13字节，那么程序也会分配13字节的未使用空间。SDS的buf实际长度将变为13+13+1=27字节（额外1字节用于保存空字符）。
如果对SDS修改后，len长度大于1MB，那么程序分配1MB的额外未使用空间。举个例子，SDS修改后len变为30MB，那么程序会分配额外未使用空间1MB，SDS的buf实际长度将变为30MB+1MB+1byte
b、惰性空间释放：惰性空间释放用于字符串缩短操作；当SDS的API需要缩短SDS保存的字符串时，程序不会立即使用内存重分配来回收缩短后多出来的字节，而是用free属性将这些字节记录下来，等待将来使用。
二进制安全
C字符串中，字符数组中首个
'\0'字符即是字符串结尾。这种特性对于可能带有多个'\0'字符的二进制数据流来说是不安全的。造成C语言字符串不能存储文本数据流。而SDS没有沿用C语言特性，保证了能够存取二进制数据流。（存图片等本文二进制数据）
兼容部分C字符串函数
区别：
