Redis的String类型在底层实现上使用了简单动态字符串(Simple Dynamic String,SDS)作为其数据结构。
简单动态字符串是Redis自己实现的一种字符串表示,相比C语言中的传统字符串,SDS提供了更多的功能和优化:
1. 二进制安全:SDS可以包含任意二进制数据,而不仅仅局限于文本数据。
2. 动态扩容:SDS会根据当前字符串长度及其属性进行自动扩容,并根据需要回收无用的内存空间,从而提高内存的利用率。
3. O(1)复杂度的长度获取:SDS记录了当前字符串的长度,因此获取字符串长度的操作时间复杂度为O(1)。
4. 修改字符串时不改动原始内容:当对SDS进行修改操作时,Redis会将修改前的字符串内容复制一份,然后基于这份副本进行修改,从而保留原始字符串的完整性,也避免出现共享结构带来的副作用。
SDS的结构如下:
```c
struct sdshdr {
int len; // 字符串长度
int free; // 空闲空间长度
char buf[]; // 字符串内容
};
```
通过在结构中使用灵活数组(flexible array),SDS可以根据内容大小动态地分配空间。
Redis使用SDS作为String类型的底层实现,通过SDS的特性,可以提供高效的字符串操作,并且支持额外的功能,如字符串拼接、修改、截取等。同时,SDS也使得Redis能够存储二进制数据和长度可变的字符串。
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