Redis原理:动态字符串SDS

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Redis原理:动态字符串SDS。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

(课程总结自b站黑马程序员课程)

一、引言

Redis中保存的Key是字符串,value往往是字符串或者字符串的集合。可见字符串是Redis中最常用的一种数据结构。

不过Redis没有直接使用C语言中的字符串,因为C语言字符串存在很多问题:

①获取字符串长度的需要通过运算

②非二进制安全:指‘/0’字符的读取问题。

③不可修改 Redis构建了一种新的字符串结构,称为简单动态字符串(Simple Dynamic String),简称SDS。

二、源码分析

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; /* used */
    uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {
    uint16_t len; /* used */
    uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {
    uint32_t len; /* used */
    uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {
    uint64_t len; /* used */
    uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};

#define SDS_TYPE_5  0
#define SDS_TYPE_8  1
#define SDS_TYPE_16 2
#define SDS_TYPE_32 3
#define SDS_TYPE_64 4

以sdshdr8为例进行分析:

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; //已使用字符串字节数,不包括结束标志
    uint8_t alloc; //申请总字节数,不包括结束标志
    unsigned char flags; //SDS头信息
    char buf[];
};

这个的uint8_t len记录的字节长度,8位二进制的最大值为255,也就是可以记录最大255字节数的字符串。c语言中char的占用的字节数为1,也就是sdshdr8可以记录长度为255的字符串。

三、结构分析

例如,一个包含字符串“name”的sds结构如下:

Redis原理:动态字符串SDS,java,redis,数据库,缓存

SDS之所以叫做动态字符串,是因为它具备动态扩容的能力,例如一个内容为“hi”的SDS:

Redis原理:动态字符串SDS,java,redis,数据库,缓存 

假如我们要给SDS追加一段字符串“,Amy”,这里首先会申请新内存空间:

如果新字符串小于1M,则新空间为扩展后字符串长度的两倍+1;

如果新字符串大于1M,则新空间为扩展后字符串长度+1M+1。称为内存预分配。

(申请分配内存需要Linux从用户态切换到内核态,这个过程需要运用的资源相当多,内存预分配可以在很大程度上节省资源分配)

Redis原理:动态字符串SDS,java,redis,数据库,缓存

四、优点 

①获取字符串长度的时间复杂度为O(1)。

②支持动态扩容。

③减少内存分配次数。

④二进制安全。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-707044.html

到了这里,关于Redis原理:动态字符串SDS的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 从源码中分析SDS相较于C字符串的优势

    从本篇文章开始会持续更新有关\\\"redis数据结构源码\\\"的分析。[分析的源码是redis7.2.2版本的,有时候会结合之前的版本]。由于能力有限,有些地方可能有些错误,还望指正。 在分析\\\"intset\\\"的源码的发现。在7.2.2版本,数据类型\\\"set\\\"的底层编码多了一种\\\"listpack\\\",但是之前的版本并

    2024年01月16日
    浏览(40)
  • 面试如何脱引而出?Redis字符串底层原理你掌握了吗

    今天我们讲解字符串的底层原理,属于进阶内容,能回答出来可以秒杀80%的面试者。‍ 大家都知道Redis有5种基本数据类型,但是 你知道每种数据类型对应的底层编码或者数据结构是什么样的吗? 这在面试中是一个有区分度的问题,如果你不会,那么非常有必要继续阅读 这里

    2023年04月21日
    浏览(76)
  • 有效的括号字符串(力扣)动态规划、贪心 JAVA

    给你一个只包含三种字符的字符串,支持的字符类型分别是 ‘(’、‘)’ 和 ‘*’。请你检验这个字符串是否为有效字符串,如果是有效字符串返回true 。 有效字符串符合如下规则: 任何左括号 ‘(’ 必须有相应的右括号 ‘)’。 任何右括号 ‘)’ 必须有相应的左括号 ‘(’

    2024年02月14日
    浏览(40)
  • [正式学习java③]——字符串在内存中的存储方式、为什么字符串不可变、字符串的拼接原理,键盘录入的小细节。

    🌈键盘敲烂,年薪30万🌈 目录 一、字符串 1.字符串在内存中的存储方式 2.创建字符串对象的两种方式 3.两种创建方式的区别 4.字符串对象一旦创建不可改变 - 为什么??? 5.字符串的拼接 6.字符串的拼接原理 二、键盘录入 三、总结 🔥在java中,内存中有两个地方可以存储

    2024年02月08日
    浏览(78)
  • 【Py/Java/C++三种语言详解】LeetCode每日一题240109【动态规划】LeetCode2707题、字符串中的额外字符

    给你一个下标从 0 开始的字符串 s 和一个单词字典 dictionary 。你需要将 s 分割成若干个 互不重叠 的子字符串,每个子字符串都在 dictionary 中出现过。 s 中可能会有一些 额外的字符 不在任何子字符串中。 请你采取最优策略分割 s ,使剩下的字符 最少 。 示例 1: 输入 :s =

    2024年01月16日
    浏览(48)
  • 【动态规划】【字符串】扰乱字符串

    视频算法专题 动态规划汇总 字符串 使用下面描述的算法可以扰乱字符串 s 得到字符串 t : 如果字符串的长度为 1 ,算法停止 如果字符串的长度 1 ,执行下述步骤: 在一个随机下标处将字符串分割成两个非空的子字符串。即,如果已知字符串 s ,则可以将其分成两个子字符

    2024年02月03日
    浏览(60)
  • 264.【华为OD机试真题】最长子字符串的长度(二)(动态规划DP-Java&Python&C++&JS实现)

    🚀点击这里可直接跳转到本专栏,可查阅顶置最新的华为OD机试宝典~ 本专栏所有题目均包含优质解题思路,高质量解题代码(JavaPythonC++JS分别实现),详细代码讲解,助你深入学习,深度掌握!

    2024年02月20日
    浏览(51)
  • .NET字符串内存管理:常量字符串、动态创建和字符串池的巧妙结合

      在 .NET 中,字符串是不可变的,这意味着一旦创建,字符串的内容就不能被修改。字符串在内存中以不同的方式存储,具体取决于它是常量字符串还是动态创建的字符串。 常量字符串在编译时就被解析,并在程序的元数据(Metadata)中存储。多个相同的字符串常量可能会共

    2024年01月20日
    浏览(51)
  • Redis教程——Redis string 字符串

    Redis 是一款开源的高性能键值对存储数据库,支持多种数据结构,其中之一是字符串(String)。在 Redis 中,字符串是二进制安全的,这意味着字符串可以包含任意数据,包括图片、音频、视频等。 二进制安全: Redis 字符串是二进制安全的,可以存储任意数据,而不仅限于文

    2024年01月20日
    浏览(41)
  • redis—String字符串

    目录 前言 1.字符串数据类型 2.常见命令 3.典型应用场景 字符串类型是Redis最基础的数据类型,关于字符串需要特别注意: 1)首先Redis中所有的键的类型都是字符串类型,而且其他几种数据结构也都是在字符串类似基础.上构建的,例如列表和集合的 元素类型是字符串类型,所以

    2024年02月02日
    浏览(49)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包