Redis底层数据库之SDS

1. 高速的存储介质：内存
2. 优秀的底层数据结构
3. 高效的IO模型
4. 高效的线程模型

1. 动态字符串SDS

Redis中保存的Key是字符串，value往往是字符串或者字符串的集合。可见字符串是redis中最常用的一种数据结构。

C语言种字符串存在的一些问题：

1. 获取字符串长度需要遍历运算
2. 非二进制安全：假设之间有个结束字符（但未结束），就会提前被终止
3. 不可修改：字符串被创建之后，被放在内存常量池中，不能修改某个字符，也不能拼接
   

所以Redis构建了一种新的字符串结构，成为简单动态字符串，简称SDS

Redis是C语言实现的，其中SDS是一个结构体，源码如下：

uint8_t：表示无符号整型
由于len是uint8_t类型，最大值为254，所以字符串最大长度为254（因为char buf[]仍然是C语言的字符串，会有一个结束符）
flags:表示不同的结构体类型

其中一个实例如下图所示：

SDS叫做动态字符串的原因在于其具有动态扩容的能力，分配策略如下：

• 如果新字符串小于1M，则新空间为扩展后字符串长度的两倍+1（1表示结束字符）；
• 如果新字符串大于1M，则新空间为扩展后字符串长度+1M+1，称为预分配，为了减少频繁去申请内存（消费Cpu性能和时间）
  

假如在该字符串追加一段”，AMY“，那么会去申请新空间（alloc为申请的存放字符的空间，不包含结束字符）

SDS的优点在于：

1. 获取字符串长度的时间复杂度为O(1)
2. 支持动态扩容
3. 减少内存分配次数
4. 二进制安全