一个简单的字符串，为什么 Redis 要设计的如此特别

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Redis 中支持的数据类型到 5.0.5 版本，一共有 9 种。分别是：

• 1、Binary-safe strings(二进制安全字符串)
• 2、Lists(列表)
• 3、Sets(集合)
• 4、Sorted sets(有序集合)
• 5、Hashes(哈希)
• 6、Bit arrays (or simply bitmaps)(位图)
• 7、HyperLogLogs
• 8、 geospatial
• 9、Streams

虽然这里列出了 9 种，但是基础类型就是前面 5 种。后面的 4 种是基于前面 5 种基本类型及特定的算法来实现的特殊类型。

而在 5 种基础类型之中，又尤其以字符串类型最为常用，且 key 值只能为字符串对象，所以要想深入的了解 Redis 的特性，字符串对象是首先需要学习的。

五种基本数据类型之字符串对象

Redis 当中有五种基础数据类型，而字符串对象又是最重要最常用的一种类型。

二进制安全字符串

Redis 是基于 C 语言进行开发的，而 C 语言中的字符串是二进制不安全的，所以 Redis 就没有直接使用 C 语言的字符串，而是自己编写了一个新的数据结构来表示字符串，这种数据结构称之为：简单动态字符串（Simple dynamic string），简称 SDS。

什么是二进制安全的字符串

在 C 语言中，字符串采用的是一个 char 数组（柔性数组）来存储字符串，而且字符串必须要以一个空字符串 \0 来结尾。而且字符串并不记录长度，所以如果想要获取一个字符串的长度就必须遍历整个字符串，直到遇到第一个 \0 为止（\0 不会计入字符串长度），故而获取字符串长度的时间复杂度为 O(n)。

正因为 C 语言中是以遇到的第一个空字符 \0 来识别是否到了字符串末尾，因此其只能保存文本数据，不能保存图片，音频，视频和压缩文件等二进制数据，否则可能出现字符串不完整的问题，所以其是二进制不安全的。

Redis 中为了实现二进制安全的字符串，对原有 C 语言中的字符串实现做了改进。如下所示就是一个旧版本的 sds 字符串的结构定义：

struct sdshdr{
   
  int len;//记录buf数组已使用的长度，即SDS的长度(不包含末尾的'\0')
  int free;//记录buf数组中未使用的长度
  char buf[];//字节数组，用来保存字符串
}

经过改进之后，如果想要获取 sds 的长度不用去遍历 buf 数组了，直接读取 len 属性就可以得到长度，时间复杂度一下就变成了 O(1)，而且因为判断字符串长度不再依赖空字符 \0，所以其能存储图片，音频，视频和压缩文件等二进制数据，不用担心读取到的字符串不完整。

需要注意的是，sds 依然遵循了 C 语言字符串以 \0 结尾的惯例，这么做是为了方便复用 C 语言字符串原生的一些API，换言之就是在 C 语言中会以碰到的第一个 \0 字符当做当前字符串对象的结尾，所以如果一些二进制数据就会可能出现读取字符串不完整的现象，而 sds 会以长度来判断是否到字符串末尾。

在 Redis 3.2 之后的版本，Redis 对 sds 又做了优化，按照存储空间的大小拆分成为了 sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32、sdshdr64，分别用来存储大小为：32 字节（2 的 5 次方）,256 字节（2 的 8 次方），64KB（2 的 16 次方），4GB 大小（2 的 32 次方）以及 2 的 64 次方大小的字符串（因为目前版本 key