RedissonClient 如何操作字符串 redis 字符串有长度限制吗

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编程小达人 2024-07-30 10:13:29

文章标签 c语言字符串按长度分割 c语言不能调用strcat连接两个字符串 c语言字符串相加 c语言实现字符串反转 c语言怎么清空字符串 文章分类 Redis 数据库

>>号外：往期面试题，10篇为一个单位归置到本公众号菜单栏->面试题，有需要的欢迎翻阅

阶段汇总集合：一百期面试题汇总

本人在找工作面试时在Redis相关问题上可栽了跟头。在面试前按常规套路准备了一下，比如 Redis 的常用5种数据结构，Redis持久化策略，Redis实现分布式锁，简单发布订阅等等都准备了，当时不知天高地厚以为十拿九稳了，可是万万没想到我终究还是在Redis的被问的第一个问题上翻船了～～

面试官：看你简历上写了熟悉常用数据结构，都有哪些说说

本人：常用有5种，string,list,set,zset,hash(内心很得意)

面试官：那你说说都用过哪些数据结构

本人：用的最多的是string，通常会把json字符串存进去

面试官：那你知道Redis内部是怎么实现它的string的么？

本人：呃～，我了解Redis是用C语言写的，至于具体实现就不清楚了～

到此一面卒～～～

有相同经历的朋友么？

回去后恶补了一下Redis有关原理性的知识点，恰好最近在最总结面试经历于是有了今天这篇文章。

本篇会讲一下内容：

Redis字符串的实现
Redis字符串的性能优势

Redis字符串的实现

Redis虽然是用C语言写的，但却没有直接用C语言的字符串，而是自己实现了一套字符串。目的就是为了提升速度，提升性能，可以看出Redis为了高性能也是煞费苦心。

Redis构建了一个叫做简单动态字符串(Simple Dynamic String)，简称SDS

1.SDS 代码结构

struct sdshdr{
    //  记录已使用长度
    int len;
    // 记录空闲未使用的长度
    int free;
    // 字符数组
    char[] buf;
};

struct sdshdr{
    //  记录已使用长度
    int len;
    // 记录空闲未使用的长度
    int free;
    // 字符数组
    char[] buf;
};

SDS ？什么鬼？可能对此陌生的朋友对这个名称有疑惑。只是个名次2而已不必在意，我们要重点欣赏借鉴Redis的设计思路。更多面试题，欢迎关注公众号 Java面试题精选

下面画个图来说明，一目了然。

RedissonClient 如何操作字符串 redis 字符串有长度限制吗_c语言实现字符串反转

Redis的字符串也会遵守C语言的字符串的实现规则，即最后一个字符为空字符。然而这个空字符不会被计算在len里头。

2.SDS 动态扩展特点

SDS的最厉害最奇妙之处在于它的Dynamic。动态变化长度。举个例子

RedissonClient 如何操作字符串 redis 字符串有长度限制吗_c语言实现字符串反转_02

如上图所示刚开始s1 只有5个空闲位子，后面需要追加' world' 6个字符，很明显是不够的。

那咋办？Redis会做一下三个操作：

计算出大小是否足够
开辟空间至满足所需大小
开辟与已使用大小len相同长度的空闲free空间(如果len < 1M)开辟1M长度的空闲free空间(如果len >= 1M)

看到这儿为止有没有朋友觉得这个实现跟Java的列表List实现有点类似呢？看完后面的会觉得更像了。往期：100期面试题汇总

Redis字符串的性能优势

快速获取字符串长度
避免缓冲区溢出
降低空间分配次数提升内存使用效率

1.快速获取字符串长度

在看下上面的SDS结构体：

struct sdshdr{
    //  记录已使用长度
    int len;
    // 记录空闲未使用的长度
    int free;
    // 字符数组
    char[] buf;
};

struct sdshdr{
    //  记录已使用长度
    int len;
    // 记录空闲未使用的长度
    int free;
    // 字符数组
    char[] buf;
};

由于在SDS里存了已使用字符长度len，所以当想获取字符串长度时直接返回len即可，时间复杂度为O(1)。

如果使用C语言的字符串的话它的字符串长度获取函数时间复杂度为O(n),n为字符个数，因为他是从头到尾(到空字符'\0')遍历相加。往期：100期面试题汇总