Redis的简单动态字符串——Simple Dynamic String

了解完Redis基本的数据结构之后再来看对象，会发现原来是这样从下到上一步步实现的。

Simple Dynamic String（简单动态字符串）

（1）SDS的结构

struct sdshdr {
int len;    //记录字符串长度，如图，len=5
int free;    //记录未使用的字节数，free=5
char buf[];
};

(2) 与C语言的比较



上图为C字符串的存储结构，但它无法满足Redis对字符串在安全性、效率、以及功能方面的要求。

（a）print

    SDS无需编写专门的打印函数：printf("%s", s->buf)，还兼容部分C String的其它函数；

（b）length

    C计算长度是遍历到'\0'，O(N)；

    SDS取len，O(1)

（c）缓冲区溢出

    对于C的char *strcat(char *dest, const char *src)来说，是将src拼到dest之后；但如果dest空间分配不足，拼接src之后，则会造成拼接后的字符串覆盖了原来dest后边的内容，造成缓冲区溢出；

    SDS的空间分配策略完全杜绝了缓冲区溢出的可能性，因为它会首先检查空间是否满足要求。接下来介绍SDS的空间分配策略。

（3）SDS的空间分配策略

（a）空间预分配

    当遇到诸如append之类增长字符串的操作时，如果空间需要扩展，则按如下规则进行扩展：

    若len<1MB，比如len=13，则空间不够时len扩展到13*2+1=27，额外的1字节用于保存空字符；
    若len>=1MB，比如len=30MB，则分配1M，长度变为30MB+1MB+1byte。
（b）惰性空间释放
    sdstrim接受一个SDS和一个C字符串，移除SDS中所有在C中出现过的字符。由于惰性释放空间，所以不会缩短总长度，但redis也提供了缩短长度的API以避免空间浪费。