Redis-简单动态字符串(SDS)📌Chapter2-简单动态字符串 🔻概要 🔸Redis的字符串没有采

🔸Redis的字符串没有采用C标准库的而是采用的自研的简单动态字符串(SDS)作为默认的字符串对象

🔸除了保存字符串的值以外 SDS还作为缓冲区(在AOF中的输入输出缓冲区)

🔸简单动态字符串节点

public class sds_hdr{
    char[] buffer;//字节数组 保存数据
    int length;   //已使用长度
    int free;     //还剩余长度
}

🔸获取字符串的长度： C是通过遍历buffer数组来得到O(n) 而Redis是通过获取sds中的length属性 O(1)

🔸缓冲区溢出：

🔹C字符串在拼接时候如果长度没有计算好容易内存溢出而Redis则不会其采用内存预分配和惰性释放

🔹Redis sds在进行拼接的时候 api首先会判断是否溢出如果溢出就会进行内存空间自动扩容每次

🔹扩容后的长度不是刚刚好够两个字符串的总长度而是会多分配空间不会内存溢出和泄漏

🔸内存重新分配次数：

🔹C字符串在进行添加或者减少操作时候会重新分配/释放内存空间不然可能会缓冲区溢出/内存泄漏

🔹内存分配或者释放的时候会进行用户态到内核态的切换频繁的修改字符串时间开销很大

🔹SDS 在添加/减少字符串操作时会对内存空间进行预分配和懒释放

🔺预分配：在添加操作时 sds不仅会分配必要的空间同时还分配未使用空间

🔸未使用空间大小：

🔹如果分配完空间大小后 sds大小小于 1MB 则free = len总大小：2*len+1byte

🔹如果分配完空间大小后 sds大小大于 1MB 则free = 1MB总大小：1MB+len+1byte

🔸总结：

🔹分配的时候多分配未使用空间大小减少添加字符串时内存的重新分配

🔹通过预分配 sds将连续增长n次字符串操作的内存分配次数从必须N次降低为最多N次

🔺懒释放：在减少字符串操作时 sds不会立即释放字符串占用空间只是把free字段增加为要释放的空间大小为将来的可能的增长操作提前开辟空间减少释放内存的操作

🔹C字符串在拼接时候如果长度没有计算好容易内存溢出而Redis则不会其采用内存预分配和惰性释放

🔸二进制安全：

🔹C字符串因为是以\0(空)结束的原因所以保存的数据只能是文本如果是二进制(二进制数据可能存放' ') 可能会导致误判为空而结束长度的统计

🔹 SDS 的所有操作都会以处理二进制的方式来处理sds存放在buf数组的数据不会对数据的类型做限制写入的时候是什么样读出就是什么样子 sds用buf数组存放二进制数据而不是字符 sds不仅仅可以存放文本数据也可以存放二进制数据

🔸兼容性：SDS在分配空间的时候总是在末尾多分配一个\0表示结束位这个操作可以让sds可以使用c语言中的部分标准库中的函数就不用再去因此重写方法去适应

🔸Redis使用的字符串为重构的SDS

🔸SDS O(1)复杂度获取字符串长度

🔸SDS 缓冲区不溢出

🔸SDS 增加/减少字符串操作需要进行内存分配的次数少

🔸SDS 不仅仅可以存放文本数据也可以存放二进制数据

🔸SDS 保留C字符串的结构可以兼容部分的C库函数

Redis-简单动态字符串(SDS)