redis.1--SDS结构

Posted 2020-07-08 起帆的岛

1. Redis 没有直接使用c语言的字符串（以空字符结尾的字符数组），而是自己构建了一 种名为简单动态字符串（Simple Dynamic String , SDS）,并将SDS做为　         redis的默认字符串。

2.在redis数据库里面，包含字符串的键值对，底层都是由SDS实现的。

3.举例说明：

　　（1）在redis客户端执行：set msg "HelloWorld" ，那么，redis在数据库中将会创建一个新的键值对。键值对的键对象的底层实现，是由一个保存着字符串msg的SDS实现的。

　　　　键值对的值是一个保存着HelloWorld的SDS.

　　(2) 执行：set fruit  "apple" "banana" "orange" ，那么，键值对的键是一个保存着fruit字符串的SDS。

　　　　键值对的值是一个列表对象，列表对象，包含三个字符串对象，三个字符串对象底层分别由三个SDS实现。

4.SDS的实义

　　如图：

　　

（1）free 属性为0,表示这个SDS没有分配任何未使用空间。

（2）len 属性为5,表示这个SDS保存着一个5字节长的字符串

（3）buf 属性是一个char类型的数组，数组的前五个字节分别保存了，‘R‘ ‘e‘ ‘d‘ ‘i‘ ‘s‘ ,而最后一个字节保存了空字符 ‘＼0‘ （以空字符结尾），最后一个空字节不计算在len属性里面。

下图是另一个例子，free是5,表示SDS为buf分配了5个未使用的字节空间。

 

5.SDS的空间优化策略

　　（1） 空间预分配

　　　　a. 对SDS进行修改后，如果SDS的长度小于1M，那么程序将分配和SDS的len属性相同大小的未使用空间，这时SDS的len属性值将和free属性值相同。

　　如果修改后SDS的len变成13字节，那么程序将会给SDS再分配13字节的未使用空间，SDS的buf数组的长度为13+13+1(空字符结尾）＝27字节。

　　　　b. 如果对SDS修改之后，SDS的长度大于1M，那么程序将分配1M的未使用空间给SDS。

　　如果修改后SDS的len变成3M，那么buf的长度是 3M＋3M＋1byte

　　   通过这种预分配策略，SDS将连续增长N次字符串的内存重分配次数，从必定Ｎ，降低为最多Ｎ。

　　（2）惰性空间释放策略

　　　　当需要缩短SDS保存的字符串时，程序并不使用内存重分配，来回收缩短之后多出来的字节。而是使用free属性将这些字节记录下来，并等待将来使用。

　　举例说明：

　　如果SDS存的是 abcdefghij 现在删除hij，会将sds修改成如下图，free属性变为3,这样如果将来要对SDS进行增长操作的话，就不用重新分配内存空间。

另：SDS提供了相应的api用于释放内存空间，所以不用担心内存浪费。（有时间把图补上）