Redis设计与实现-02-数据结构与对象

简单动态字符串

• Redis构建了一种名为简单动态字符串（simple dynamic string, SDS）的抽象类型，作为默认字符串表示。
  • SDS遵循C字符串以空字符结尾的惯例，保存空字符的一个字节空间不计算在SDS的len属性里面，并且为空字符分配额外的一个字节，以及添加空字符到字符串末尾等操作，都是由SDS函数自动完成的，所以空字符对SDS的使用者来说是完全透明的。

struct sdshr {
    // 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，用户保存字符串
    char buf[];
};

• SDS与传统C字符串的区别

C字符串	SDS
获取字符串长度的时间复杂度为O(n)	获取字符串长度的时间复杂度为O(1)
API 是不安全的，可能会造成缓冲区溢出	API 是安全的，不会造成缓冲区溢出
修改字符串长度N次必然需要执行N次内存重分配	修改字符串长度N次最多需要执行N次内存重分配（预分配和惰性释放）
只能保存文本数据	可以保存文本或者二进制数据（二进制安全）
可以使用所有<string.>库中的函数	可以使用部分<string.>库中的函数

• SDS的预分配策略
  • 如果对SDS进行修改后，SDS的长度（也就是len属性的值）小于1MB，那么程序分配和len属性同样大小的未使用空间。
  • 如果对SDS进行修改后，SDS的长度将大于等于1MB，那么程序会分配1MB的未使用空间
• SDS的API都是二进制安全的，以处理二进制的方式来处理SDS存放在buf数组里的数据，程序不会对其中的数据做任何限制、过滤或者假设，数据在写入时是什么样子，读取时就是什么样子