Redis数据结构与对象-字符串对象SDS

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Redis没有使用C的字符串，而是自己构建了简单动态字符串（Simple Dynamic String），简称SDS。通过这种字符串格式能够对redis字符串操作进行提速。下面介绍原理。

1、SDS定义

sds数据格式如下：

struct sdshdr{
	// 记录buf数组中已使用的字节数量。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[];
}

比如，一个sds 中存的是 “Redis” ，那么buf 中是一个char型的数组，存5个字符R, e,d,i,s
len =5；free=0

2、SDS修改字符串如何减少内存重分配的次数

2.1 什么时候会出现内存重分配

比如拼接（append），或者截断（trim）。appen需要先通过内存重分配扩展底层数组的大小，否则会导致缓冲区溢出；trime通过内存重分配释放字符串不再使用的那部分空间，否则会出现内存泄漏。
内存重分配会涉及复杂的算法，并且可能执行系统调用，比较耗时，对性能产生影响。
SDS通过空间预分配和惰性空间释放进行了优化。

2.2 空间预分配

如果对sds进行修改之后，SDS长度< 1M，分配和len属性同样大小的未使用空间；
如果>=1M，那么分配1M 的空间。
在扩展sds空间之前，sds api会先检查内存空间是否足够，如果足够，会直接使用未使用的空间，而无需执行内存重分配。

2.2 惰性空间释放

惰性空间释放用于优化sds字符串缩短的操作。当sds api需要缩短sds所保存的字符串时，程序并不会立即进行内存重分配回收多余的空间，而是使用free属性将字节的数量重新记录起来，等待将来使用。可以未将来可能有的增长操作提供了优化。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-415390.html

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