《Redis - 基础数据结构 - 字符串(SDS)》

一：概述

　　- Redis 源码版本为3.0.0.

　　- Redis 没有直接使用C语言传统字符串表示，而是自己构建了一种 SDS(Simple dynamic string) 作为字符串代表。

　　- 目前官网的版本是 5.0发行版，6.0beat版本。对 SDS 又有了优化(主要优化了不同数据类型的存储)。

 

二：SDS 的定义

　　- 结构定义(src/sds.h)

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　　- 示例展示

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三：SDS 与 C 的区别。

　　- 获取字符串长度

　　　　- C 本身不记录字符串长度等信息，所以需要 O(N) 获取字符串长度。

　　　　- SDS 记录字符串长度信息(Len)，所以通过 常数阶 O(1) 获取字符串长度。

　　　　- 意义

　　　　　　- 通过 使用 SDS ，Redis 将获取字符串长度由  O(N) 变为 O(1) ，确保了获取字符串长度不会成为系统的瓶颈。(即使字符串很长)

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　　- 缓冲区溢出(buffer overflow)

　　　　- C 在修改字符串时, 如果在修改字符串时没有调整内存分配。

　　　　　　- 拼接字符串未分配内存，则会造成缓冲区溢出。

　　　　　　- 缩短字符串忘记释放内存，则会造成内存泄露。 

　　　　- SDS 需要修改时，会优先检查 SDS 的空间是否满足所需要的空间，根据需求动态的分配 free，使得在扩展空间时，不会发生溢出。

　　　　　　- 优化策略 - 空间预分配(字符串扩张)

　　　　　　　　- 因为系统分配内存涉及到复杂的算法，为了避免字符串连续增长导致内存来回分配。除了分配修改字符串的内存，同时也会分配 free(未使用空间)。

　　　　　　　　- 字符串长度 < 1MB, 分配空间为 字符串长度 * 2

　　　　　　　　- 字符串长度 > 1MB, 分配空间为 字符串长度 + 1MB

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　　　　　　- 优化策略 - 惰性空间释放(字符串缩减)

　　　　　　　　- 同理，当字符串缩短，SDS 会回收多余分配的 free。

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四：二进制安全

　　- C 在保存 二进制/ASCIID等编码字符串时，除了末尾之外，字符不能包含空字符结尾(\0)，会被认为是结尾，导致字符串不完整。

　　- SDS 使用数组保存，不关心是否有问题。(可以保存视频，图像等)