SDS结构与优势-创新互联

1.SDS结构 1.1 SDS简介

Redis的key和value的基础数据类型都是字符串类型。这种字符串类型是一种自定义的数据类型，simple dynamic string (SDS)。
注：

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type country查看的是country(key)对应的value的类型为string类型，是Redis的五种类型，String,List,Hash,Set,ZSet等
object encoding country查看的是country(key)对应的value的内存种存储的类型为embsrt，即SDS

type age查看的是age(key)对应的value的类型是string类型，String,List,Hash,Set,ZSet等
object encoding age查看的是age(key)对应的value的存储类型为int型

Redis字符串并不全都是SDS，也有可能出现C语言的字符串（Redis是由标准C开发）。C字符串只有可能出现在字符串“字面常量种”，并且该字符串不能变更。例如：
（1）get命令返回的字符串

（2）设置日志时的字符串

Redislog(REDIS_WRINNING,"SDFSDFSDF");

1.2 SDS结构

SDS是一个结构体，定义在Redis安装目录下的src/sds.h中
而C字符串使用len+1长度的字符数组来表示实际长度为len的字符串，字符数组最后以’\0’结尾，但不能满足Redis对于字符串功能性，安全性及高效性的要求。

2 SDS的优势 2.1 防止"字符串长度获取"性能瓶颈

通过len字段得到字符串实际长度，而无需遍历整个字符串

2.2保障二进制安全

SDS不以’\0’作为结束，可以保存图像，音视频等数据中存在’\0’的情况。而对于C语言的字符串，需要对数据进行限制，或者替换’\0’

2.3减少内存再分配次数

对于C语言字符串来说，将两个字符数组拼接(strcat(s1,s2))时需要重新分配足够多的新内存，这导致了性能的消耗.
SDS采用了空间预分配策略与惰性空间释放策略来避免内存再分配问题
空间预分配策略：
每次SDS进行空间扩展时，程序不但为其分配所需的空间，还会为其分配额外的未使用的空间，减少内存的再分配次数，而额外分配的未使用空间大小取决于空间扩展后SDS的len属性值
1）如果需要分配的额外空间小于1M，则分配未使用的空间大小与len长度相同
2）如果需要分配的额外空间大于1M，则分配的未使用空间大小固定未1M
惰性空间释放策略：
SDS字符串长度如果缩短，那么多出来的未使用空间将暂时不释放，而是增加到free额外空间中 ，以使后期扩展SDS时减少内存再分配次数

2.4 兼容C函数

Redis中提供了很多的SDS的API，同时为了兼容C函数，SDS的底层数据buf[]中的字符串仍然以空字符串’\0’结尾
注：比较双方一个是SDS，一个是C字符串，此时可以通过C语言函数
strcmp(sds_str->buf, c_str)

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