Redis核心原理-簡單動態字符串SDS
SDS簡介
Redis是C語言編寫的,但沒有使用c語言的字符串結構,而是自己實現了一套簡單動態字符串 simple dynamic string 簡稱SDS,SDS兼容C語言的字符串類型,原理類似Java的ArrayList,擴容和縮短長度時可以減少內存頻繁分配。
SDS用途
- 包含字符串的鍵、值底層是用SDS實現
- 持久化AOF的緩衝區實現
SDS屬性原理
//記錄buf數組中已使用位元組的數量
//等於SDS所保存字符串的長度
int len;
//記錄buf數組中未使用位元組的數量
int free;
//位元組數組,用於保存字符串
char buf[];
len
表示SDS所保存字符串的長度,獲取字符串長度高效,時間複雜度為O(1)
buf[]
保存字符串的二進制數據,長度 = 字符數量 + 1(空字符)+ free
free
記錄buf數組中未使用位元組的數量,可以減少修改字符串帶來的內存重分配次數;優化策略有空間預分配和惰性空間釋放
空間預分配
擴大SDS空間時(比如兩個字符串拼接)使用空間預分配不用隨時分配內存,預分配規則為 len 小於 1M 時,free = len; len 大於1M 時 free = 1M
惰性空間釋放
縮短SDS空間時(比如剪切字符串)不立即回收內存,使用free來記錄縮短長度,等待將來使用,避免內存浪費