Redis之字符串

Rdeis的字符串是Redis中最为常见的数据存储类型，其底层实现是简单动态字符串sds(simple dynamic string)，是可以修改的字符串，并不是C语言传统的字符串。
它类似于Java中的ArrayList，它采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。
1、SDS的数据结构：

其中的free是预分配空间，len是已使用空间，也就是字符串长度，这个字符串长度不包含最后的空字符'\0'，buf就是字节数组。

2、SDS与C字符串的区别

C字符串并不能满足Redis的安全、效率以及功能方面的要求，其存储使用的是字节数组。

3、O(1)时间复杂度获取字符串长度

其实就是SDS数据结构中的len属性，对字符串进行修改时，len属性会随之修改，不需要遍历后得到长度。所以STRLEN命令是O(1)的，不会成为Redis的性能瓶颈。

4、杜绝缓冲区溢出

SDS在进行拓展时，会对SDS的空间进行检查，就是free，如果足够，进行拓展，若是不足，先重新分配空间后拓展。而单纯的C字符串，是无法做到的。

5、减少修改的字符串时带来的内存重分配

在C字符串中，每次修改，都要对内存进行重分配，不然会造成溢出或者内存泄露，对操作系统产生一定危害。在SDS中，避免了这样的情况。在给SDS分配内存之时，会进行内存预分配；在减短字符串时，会采用惰性空间释放的方式。
何为内存预分配，若在分配SDS的内存空间时，如果len属性不超过1MB，则会分配相同大小给free，也就是整体上双倍空间。如果len属性超过1MB，则free只会分配1MB。

何为惰性释放，若在缩短字符串时，被减少部分不会被释放，依旧会保存，可以手动使用SDS提供的API，手动释放多出的空间。

6、二进制安全

因为C字符串里面不能包含空字符，不然会被截断，而且必须符合某种编码，所以C字符串只能保存文本数据，不能保存图像等其他文件。

而SDS API中，会以二进制的方式处理buf数组里的数据，写入什么，取出来的时候，就会得到什么。这也是将buf称为字节数组的原因。

7、能够兼容部分C字符串函数

虽然SDS都是二进制安全的，但他们遵循C字符串以空字符结尾（即二进制处理后的字符串，再加一个空字符），所以能够适应某些字符串函数。

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