Redis没有直接使用C语言传统的字符串表示(以空字符结尾的字符数组,以下简称C字符串),而是自己构建了一种名为简单动态字符串(simple dynamic string,SDS)的抽象类型,并将SDS用作Redis的默认字符串表示。
当Redis需要的不仅仅是一个字符串面量,而是一个可以被修改的字符串值时,Redis就会使用SDS来表示字符串值,比如在Redis的数据库里,包含字符串值得键值对在底层都是由SDS来实现得。
客户端执行命令
set msg "hello world"
那么Redis将在数据库中创建一个新得键值对,其中
键值对得键是一个字符串对象,对象得底层实现是一个保存着字符串“msg”的SDS
键值对的值也是一个字符串对象,对象的底层实现是一个保存着字符串“hello world”的SDS
又比如,客户端执行命令
rpush fruits “apple” “banana” “cherry”
那么Redis将在数据库中创建一个新的键值对,其中
键值对的键是一个字符串对象,对象底层实现是一个保存了字符串“fruits”的SDS
键值对的值是一个列表对象,列表对象包含了三个字符串对象,这三个字符串对象分别由三个SDS实现:第一个SDS保存着字符串“apple”,第二个SDS保存着字符串“banana”,第三个SDS保存着字符串“cherry”
除了用来保存数据库中的字符串值之外,SDS还被用作缓冲区:AOF模块zhong的AOF缓冲区,以及客户端状态中的输入缓冲区,都是由SDS实现的。
一、SDS的定义
结构如下图
free 属性的值为0,表示这个SDS没有分配任何未使用空间
len 属性的值为5,表示这个SDS保存了一个五字节长的字符串
buf 属性是一个char类型的数组,最后一个字节保存了空字符“ ”
SDS遵循C字符串以空字符串结尾的惯例,保存空字符的1字节空间不计算在SDS的len属性里,并为空字符分配额外的1字节空间,以及添加空字符到字符串末尾等操作,都是由SDS函数自动完成的,所以这个空字符对于SDS的使用者来说是完全透明的。
遵循空字符结尾的这一惯例的好处是,SDS可以直接重用一部分C字符串函数库里的函数。
图2.2展示了另一个SDS实例,这个SDSbuf数组分配了5个未使用空间,free属性为5
二、SDS与C字符串区别
传统C语言使用长度为N+1的字符数组来表示长度为N的字符串
C语言使用的这种简单的字符串表示方式,并不能满足Redis对字符串在安全性、效率以及功能方面的要求。
1.常数复杂度获取字符串长度
2.杜绝缓冲区溢出
3.减少修改字符串时带来的内存重分配次数
4.二进制安全
5.兼容部分C字符串函数