redis SDS的數據結構是怎樣的

本篇內容介紹了“redis SDS的數據結構是怎樣的”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

一 前言

redis的字符串數據結構SDS（Simple Dynamic String）， 其意指簡單的動態字符串，字面上的含義就是smiple 代指簡單，操作簡單，使用者能夠快點理解上手，無需關心redis內部實現；Dynamic 指動態擴展，表是能夠自動的對內存空間進行動態分配；String 表示字符串，不難理解。

二 SDS結構

2.1 redis SDS數據結構

redis3.2之前數據結構如下；

struct sdshdr {
    unsigned int len;   
    unsigned int free;  
    char buf[];         
};

• len 表示 buf（緩沖區）中已經使用的空間長度；

• free 表示 buf中未使用的長度；

• buf[] 表示緩沖區數組，存儲字符；

2.12 redis 緩沖區結構

更加的形象的一個存儲圖像如下 buf 中的實際大小為 11（len + free + 1），其中已經使用空間 len = 5 , 未使用空間 free=5; 保留位空字符 \0 占一位；當我們在redis儲存進一個字符串zxzxz 的時候 就已經給我們分配好了內存空間，以及后面能用使用的內存空間；如果是c 語言那么要得到一個 zxzxz 字符長度就需要遍歷整個字符數組 遇到 \0 （C語言以\0區分內存空間中的字符串）后結束，才計算出一個字符串的長度，然而redis只需要一個sdslen(非c語言讀者不必糾結此類API) 就可以計算得出字符串長度； 從算法角度來看 redis 的一次獲取字符串長度 為 O(1), c 語言 為 O(N), 所以redis 快很多;

2.2 redis 空間分配策略

其次通過上圖可以發現 儲存一個字符串 zxzxz ， 其所占長度為5 ， 為使用空間為5，\0 占1 ；原因是 redis字符串 儲存大小小于1MB 的時候 ， 存儲任意的字符串， 其 free大小永遠與 自身的大小相同；當字符串 大小大于1MB時，其就分配free大小固定為1MB， 此稱為空間預分配策略； 如果是c語言 則需要 計算當前字符串在buf中的長度，再計算即將追加的字符串長度，然后分配空間大小；故redis 的速度是相當快，相比于c 操作內存空間；

c 語言 在操作內存空間的時候要不斷的計算大小，在追加字符串的時候分配空間大小，如果未進行分配，那么追加的字符串有可能覆蓋已經 已經儲存到 內存空間的字符串； 比如 內存空間 儲存 zzz \0kkk\0; 儲存 zzz 的時候所占用3 個位，加一個未分配空間1位，如果向zzz字符串進行追加一個ggg， 那么在未進行計算分配空間的情況下 原有的數據會變成 zzzggg\0k\0, 很直觀的發現 內存溢出， 第一個字符串就覆蓋至第二個字符串的部分內容；

所以 redis 的操作內容空間是杜絕內存溢出，并且能夠儲存圖片，視頻等二進制數據，如果是c語言操作儲存，二進制文件中一個\0就可能導致內存泄漏，緩沖區溢出等，故c語言一般只操作文本文件；

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