SDS（redis5.0的SDS结构）

sdr 架构 sds架构_数据结构


参数解释：

len ：表示字符串的长度，获取字符串长度时，可以直接返回该值，不用像c语言那样便利

alloc：分配的空间长度，用alloc-len就可以表示剩余的长度，当需要合并字符串的时候，先判断空间是否足够，这样就不会出现缓冲区溢出的情况

flags: 来表示不同类型的 SDS。一共设计了 5 种类型，分别是 sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32 和 sdshdr64，后面在说明区别之处。 这 5 种类型的主要区别就在于，它们数据结构中的 len 和 alloc 成员变量的数据类型不同。

buf[]:字符数组，用来保存实际数据。不仅可以保存字符串，也可以保存二进制数据。

SDS与C字符串的区别

1.常数复杂度获取字符串长度
因为SDS自带len值，所以获取长度的时间复杂度为O(1)
2.杜绝缓冲区溢出
当SDSAPI需要对SDS进行修改时，API会先检查SDS的空间是否满足修改所需的要求，如果不满足的话，API会自动将SDS的空间扩展至执行修改所需的大小，然后才执行实际修改操作，所以不会出现缓冲区溢出。
3.减少修改字符串时带来的内存重新分配次数
在SDS中，buf数组的长度不一定就是字符数量加一，数组中可以包含未使用的字节，而这些未使用字节的空间可以有alloc-len得到。
对于未使用的空间，SDS实现了空间预分配和惰性空间释放两种优化策略。

  • 空间预分配
           空间预分配用于优化SDS的字符串增长操作。当SDS的API对一个SDS进行修改，并且需要对SDS进行空间扩展的时候，程序不仅会为了SDS分配修改所必须要的空间，还会为SDS分配额外的未使用的空间。
    分配策略
    1.如果对SDS进行修改之后，SDS的长度小于1MB，那么程序分配和len属性同样大小的未使用空间，这时alloc的大小为len的两倍。
    2.如果对SDS进行修改之后，SDS的长度大于等于1MB，那么程序分配1MB未使用空间，这时alloc的大小为len的两倍。
    2.惰性空间释放
           惰性空间释放用于优化SDS的字符串缩短操作，当SDS的API需要缩短SDS保存的字符串时，程序并不是立即使用内存重新分配来回收多出来的字节，而是将未使用空间保存留在SDS里面。通过惰性空间释放策略，SDS避免了缩短字符串时所需的内存重新分配，并为将来可能有的增长操作提供了优化。并且提供了相应的API，让我们可以在有需要的时候真正释放SDS的未使用空间。

4.二进制安全
因为SDS使用len属性的值而不是空字符串来判断字符串是否结束，数据在写入的时候时什么样的，被读取的时候就说什么样的，不会对其中的数据做任何限制。