Redis深入之简单动态字符串

一、Redis键值对

Redis数据库里面的每个键值对（key-value）都是由对象组成的，键是一个字符串对象，值是字符串对象，列表对象，哈希对象，集合对象，有序集合对象中的五种之一。

Redis没有直接使用C语言传统的字符串表示，而是自己构建了一个名为简单动态字符串SDS的抽象类型，并将SDS用作Redis的默认字符串表示。

SET msg “helloworld”

键是一个字符串对象，对象的底层实现是一个保存着字符串”msg”的SDS

值是一个字符串对象，对象的底层实现是一个保存着字符串”hello world”的SDS

二、SDS的定义

每个sds.h/sdshdr结构表示一个SDS值

struct sdshdr

{

//记录buf数组中已使用字节的数量，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 [];

}

free属性的值为0，表示这个SDS没有分配任何未使用空间。

Len属性的值为5，表示这个SDS保存了一个五字节长的字符串

三、与C字符串的区别

1、 C语言使用长度为N+1的字符数组来表示长度为N的字符串，并且字符数组最后一个元素总是空字符‘\0’

C字符串并不记录自身的长度信息，所以为了获取一个C字符串的长度，必须遍历整个字符串，O(N)，SDS因为记录了SDS本身的长度，故复杂度仅为O(1)。

2、杜绝缓冲区溢出

C可能在字符串拼接时造成缓冲区溢出，SDS的空间分配策略完全杜绝了发生缓冲区溢出的可能性：当SDS API需要对SDS进行修改时，API会先检查SDS的空间是否满足修改所需的要求，如果不满足的话，API会自动将SDS的空间扩展至执行修改所需的大小，然后才执行实际的修改操作。

3、减少修改字符串时带来的内存重分配次数

对于C字符串来说，如果程序执行的是增长字符串的操作或缩短字符串的操作，程序需要通过内存重分配来分配或释放字符串不再使用的那部分空间。SDS中，buf数组的长度不一定就是字符数量加一，数组里面可以包含未使用的字节，而这些字节的数量就由SDS的free属性记录。

4、二进制安全

SDS的buf属性称为字节数组，Redis不是用这个数组来保存字符，而是用它来保存一系列二进制数据。