不瘦原来对redis也是有个大概的了解(就你知道的多), 但是最近和大神聊天的过程中才明白自己知道的简直就是鸡毛蒜皮(让你得瑟),所以不瘦打算从头在捋一遍,顺便把过程也记录下来,如果能给大家在学习redis的道路上提供一条清晰的线索,不瘦胖也瞑目了.
我们知道redis没有直接使用C语言中的字符串,而是定义了简单动态字符串（simple dynamic string，SDS）的抽象类型， 并将 SDS 用作 Redis 的默认字符串表示。其中SDS数据结构如下:
struct sdshdr {
int len; // len表示buf中存储的字符串的长度
int free; // free表示buf中空闲空间的长度
char buf[]; // buf用于存储字符串内容
};
可以看到,就是将一个字符数组和两个整型变量封装在结构体中,但是这一封装加上一些看似简单的方法(大道至简)就为SDS增加了很多特性:
- 二进制安全
和C语言字符串只能某种编码(如ASCII),并且出结尾不能有' '字符相比,SDS也可以存储像图片,音频,视频这样的二进制数据
- 字符串长度计算,时间复杂度为O(1)
因为在SDS结构体中存储了len,计算长度时直接返回即可(以空间换时间),而C语言要计算字符串长度时间复杂度为O(n)
- 杜绝缓冲区溢出
我们知道在C语言拼接字符串时,如果超出原字符串申请的内存大小就会导致缓冲区溢出,而SDS的空间分配策略直接避免了溢出的可能性:当对SDS修改时,会先检查剩余空间是否 满足(free变量的作用),如果不满足,则进行自动扩容.
- 减少修改带来内存分配次数
redis作为数据库经常被用于速度要求严苛、数据被频繁修改的场合, 如果每次修改长度都需要执行一次内存重分配的话, 那么光是执行内存重分配的时间就会占去修改所用时间的 一大部分, 如果这种修改频繁地发生的话, 可能还会对性能造成影响。
为了应对这种应用场景,redis采取了两种策略: 增加长度时空间预分配(每次多申请点),减少长度时空间惰性释放(只改free的大小,不实际释放空间)
注意事项:
- SDS作为key时长度不能超过512MB
参考:
《Redis设计与实现》
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