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1.字符串 2.整数 3.浮点数
三种类型根据具体场景由Redis完成相互之间的自动转换#xff0c;并且根据需要选取底层的承载方式#xff0c;Redis内部#x…初识SDS
Redis的String和其他很多编程语言中的语义相似它能够表达3种值的类型
1.字符串 2.整数 3.浮点数
三种类型根据具体场景由Redis完成相互之间的自动转换并且根据需要选取底层的承载方式Redis内部String类型的value是用intSDS作为结构存储。int用来存放整型数据SDS存放字节/字符串和浮点型数据。相较于C的标准字符串SDS封装了更多的信息以提升基本操作的性能同时充分利用已有的C的标准库简化实现。
Redis也支持使用C语言的传统字符串只不过会用在一些不需要对字符串修改的地方比如静态的字符输出,而我们开发中使用Redis往往会经常性的修改字符串的值这个时候就会用SDS来表示字符串的值了。
在redis数据库中K-V键值对含有字符串值的都是由SDS来实现的。
一个SDS值的数据结构主要由len,free,buf[]这三个属性组成
struct sdshdr{int free;//buf[]数组未使用字节的数量int len;//buf[]数组所保存的字符串的长度char buf[];//保存字符串的数组
}其中buf[]为实际保存字符串的char类型数组free表示buf[]数组未使用字节的数量len表示buf[]数组所保存的字符串长度并且SDS会以\0结尾\0在Redis实现中仅作为字符串的定界符。
Redis为什么要这样设计呢?
效率高
工作中使用Redis经常会通过strlen命令得到一个字符串的长度在 SDS结构中len属性记录了字符串的长度,所以我们获取一个字符串长度直接取len的值复杂度是O(1)
而如果用C字符串在获取一个字符串长度时需对整个字符串进行遍历直至遍历到空格符结束(C中遇到空格符代表一个完整字符串)此时的复杂度是O(N)
在高并发场景下频繁遍历字符串获取字符串的长度很有可能成为redis的性能瓶颈所以SDS性能更好一些
防止数据溢出
C字符串是不记录自身长度的相邻的两个字符串存储的方式可能是挨着的为字符串分配了合适的内存空间。如果我想更改字符串改长了的话没办法放下只能侵占相邻字符串的空间自身数据溢出导致其他字符串的内容被修改。
//原始字符串
从未止步\0从未止步\0
//自身数据溢出
从未止步\0未止步\0而SDS很好的规避了这点当我们需要修改数据时首先会检查当前SDS空间len是否满足不满足则自动扩容空间至修改所需的大小然后再执行修改
空间预分配
空间预分配策略用于优化SDS字符串增长操作当修改字符串并需对SDS的空间进行扩展时不仅会为SDS分配修改所必要的空间还会为SDS分配额外的未使用空间free下次再修改就先检查未使用空间free是否满足满足则不用在扩展空间。
通过空间预分配策略Redis可以有效的减少字符串连续增长操作所产生的内存重分配次数。
额外分配未使用空间 free 的规则:
如果对 SDS 字符串修改后len值小于 1M那么此时额外分配未使用空间 free 的大小与 len相等
如果对 SDS 字符串修改后len值大于等于 1M那么此时额外分配未使用空间 free 的大小为 1M
惰性空间释放
惰性空间释放策略则用于优化SDS字符串缩短操作当缩短SDS字符串后并不会立即执行内存重分配来回收多余的空间而是用 free属性将这些空间记录下来因此在redis中修改字符串是一个很常见的操作因此如果后续有增长操作则可直接使用。
//后面的0不会被立即回收而是使用free属性记录下来
从未止步\00
//增长字符串---直接使用0的那个空间
从未不止步\0
