redis数据结构-字符串

概述SDS 定义SDS 与C字符串的区别功能上的区别效率上的区别安全上的区别

概述

字符串在Redis中是非常常见的数据结构，存储的key必须是字符串，value也可以是字符串。Redis并没有直接采用C语言中的字符串表示，而是自己构建了一种数据结构SDS（simple dynamic string 简单动态字符串），SDS是Redis的默认字符串表示。

SDS 定义

SDS结构：

SDS{ int len; int free; char buf[]; } len，表示保存的字符串的长度free，表示SDS未使用的空间buf，char类型数组，用于存储字符串

示例

SDS 与C字符串的区别

C语言使用n+1的字符数组表示长度为n的字符串，并且字符数组的最后一位为空字符串’\o’。 SDS和C字符串在设计上的差异造成了它们功能，效率，安全性上的区别。

功能上的区别

1，长度 C字符串由于并没有记录字符数组的长度，通过遍历的方式获取，复杂度O(n); SDS直接去len的值，复杂度O(1)

2，字符串拼接的区别 假设有字符串s1(“redis1”)，s2(“redis2”) ,现在要把s2拼接到s1上 C字符串会直接对s1进行修改; SDS会先进行检查，查看空间是否足够，如果不足，先分配足够的空间，然后再对s1进行修改。

3，二进制安全 C字符串中的字符必须符合某种编码，由于字符串中间不能出现空字符，导致C字符串不能保存视频，音乐，图片这样的二进制数据 SDS没有限制

效率上的区别

1，获取长度的时候 C字符串会给系统造成压力，SDS不会，可以反复执行，因为效率为O(1)

2，字符串修改的时候 C字符串对于一个长度为n的字符串，由于它的实现方式，必须保证字符数组长度为n+1，所以当字符串缩短或增长的时候都会涉及到内存的重新分配。由于Redis作为数据库来使用，可能会出现频繁修改的情况，这就会给系统造成压力； SDS的设计避免了内存不断分配的缺陷。在SDS中：buf不仅可以包含字符串，还可以保护未使用空间；正是未使用空间给SDS带来了巨大优势。 同未使用空间，SDS可以进行空间预分配和惰性空间释放策略。

空间预分配： 在SDS需要对字符串进行修改的时候，它不仅会分配字符串需要的空间，还会分配额外的未使用空间 惰性空间释放： 在SDS需求对字符串进行缩短操作的时候，它只是用free进行了记录，并没有真正的释放空间，

安全上的区别

1，内存溢出 C字符串在字符拼接的时候可能出现内存溢出 SDS杜绝了内存溢出的问题，因为它会先进行检查