看完这个还不了解redis的SDS，半夜你来扒我家墙头😄

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概述：

我们都知道redis底层是用C语言实现的，而C的字符串是以‘\0’来判断结束的，是一个对特殊字符存储不安全的。那redis是怎么做到存储二进制安全的呢？

重头戏-redis中的字符串

redis中还是有用到C中字符串的地方，比如一些不需要修改的字面量一些reids要输出的日志信息等。而需要修改的字符串redis抽象成了我们的SDS对象：简单动态字符串（simple dynamic string，SDS）。这部分的源码对应在这两个文件中

sds.h

和 sds.c

SDS的定义

每个 sds.h/sdshdr 结构表示一个 SDS 值，结构如下：

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c复制代码struct sdshdr {

    // 记录 buf 数组中已使用字节的数量
    // 等于 SDS 所保存字符串的长度
    int len;
    // 记录 buf 数组中未使用字节的数量
    int free;
    // 字节数组，用于保存字符串，
    char buf[];

};

我们的buf中存放的就是我们真正的按照\0结束的字符串内容（在3.2版本之后此处改成了一个指针会根据不同长度指向不同的结构），len是我们的字符串内容的长度。还可以看到有一个free的子段，这个子段的作用先卖个关子下边说😄

SDS中free的作用

在c语言中使用不当经常会有内存溢出的问题，导致我们的字符串被覆盖，而redis是怎么避免这种问题的出现的呢？

首先我们在redis中插入一个key:

set demo hello;

这个时候的SDS对象是：

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c复制代码struct sdshdr {
    int len; = 5
    int free; = 0
    char buf[]; = 'hello'

};

set demo ‘hello world’;

这个时候的SDS对象是：

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c复制代码struct sdshdr {
    int len; = 11
    int free; = 11
    char buf[]; = 'hello world'

};
> set demo 'hello world wang';
struct sdshdr {
    int len; = 16
    int free; = 6
    char buf[]; = 'hello world wang'

};

我们在set hello world之后 redis会根据我们的free子段去判断需不需要向操作系统申请内存，如果free够用则不申请。这个时候就涉及到redis的内存分配策略了，为了避免多次向操作系统申请内存的开销，redis在每次申请都会按照当前len的两倍去申请（当len于1M时候就只会多申请1M），也就可以解释我们的free为什么是11了，这就是redis的空间预分配。

我们可以看下redis-5源码涉及到内存分配的策略，扩容是这个方法XDM可以去看看 sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen)

还有一个惰性空间释放的概念会涉及到我们的free子段，当我们将redis的字符串内容减少的时候，redis并不会立马释放内存而是仅仅修改free子段，以便下次使用。

总结

  • 因为SDS有存储字符串长度len，所以我们获取redis字符串长度是一个O(1)的操作。
  • len的存在避免了内存溢出的问题
  • 通过内存分配策略，减少了字符串修改时候的内存分配次数

本文转载自: 掘金

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