[编程技术] Redis SDS简单动态字符串
作者:CC下载站 日期:2021-02-17 13:00:51 浏览:6 分类:编程开发
SDS (Simple Dynamic String,简单动态字符串)是 Redis 底层所使用的字符串表示, 几乎所有的 Redis 模块中都用了 sds。
本章将对 SDS 的实现、性能和功能等方面进行介绍, 并说明 Redis 使用 SDS 而不是传统 C 字符串的原因。
简单动态字符串(SDS)
什么是SDS
举一个例子, 当我们set一个值时:
redis> SET msg "Redis"
OK
那么Redis将在数据库创建一个新的键值对,其中:
- 键值对的键是一个字符串对象, 对象的底层实现是一个保存着字符串 “msg” 的 SDS 。
- 键值对的值也是一个字符串对象, 对象的底层实现是一个保存着字符串 “hello world” 的 SDS 。
我们来查看一下SDS的数据结构: 每个 sds.h/sdshdr 结构表示一个 SDS 值:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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[];
};
上图展示了一个SDS示例:
- free 属性的值为 0 , 表示这个 SDS 没有分配任何未使用空间。
- len 属性的值为 5 , 表示这个 SDS 保存了一个五字节长的字符串。
- buf 属性是一个 char 类型的数组, 数组的前五个字节分别保存了 ‘R’ 、 ’e’ 、 ’d’ 、 ‘i’ 、 ’s’ 五个字符, 而最后一个字节则保存了空字符 ‘
SDS相对于C字符串有什么好处呢?
’ 。
SDS 遵循 C 字符串以空字符结尾的惯例, 保存空字符的 1 字节空间不计算在 SDS 的 len 属性里面, 并且为空字符分配额外的 1 字节空间, 以及添加空字符到字符串末尾等操作都是由 SDS 函数自动完成的, 所以这个空字符对于 SDS 的使用者来说是完全透明的。 遵循空字符结尾这一惯例的好处是, SDS 可以直接重用一部分 C 字符串函数库里面的函数。
这个时候我想大家应该对SDS有了一个大致的了解。
1.获取字符串长度复杂度为O(1)2.防止缓冲区溢出(buffer overflow)
传统的C字符串并没有记录字符串长度,而想获取字符串长度时就需要遍历一遍字符串,复杂度为O(N),导致随着字符串长度变长,获取字符串长度的操作复杂度也会增加。 和C字符串不同,因为SDS在len属性中记录了SDS 身的长度,写代码时只要直接获取len属性值,就可以知道字符串长度,所以获取一个SDS长度的复杂度仅为 O(1) 。
传统C字符串由于不记录自身长度,在对字符串进行操作的时候容易带来缓冲区溢出。 比如 strcpy()函数:strcpy()函数将源字符串复制到缓冲区。如果源字符串碰巧来自用户输入,且没有专门限制其大小,则有可能会造成缓冲区溢出。
再比如/strcat函数,将src字符串拼接到dest字符串后面。strcat假定用户在执行这个函数时, 已经为dest分配了足够多的内存, 可以容纳src字符串中的所有内容,而一旦这个假定不成立时,就会产生缓冲区溢出。
如果过程中,用户想对s1进行扩展
strcat(s1, "Cluster");
1
由于没有注意到s预分配的空间大小,执行以后会导致s1的内容缓冲到s2,以至于s2的内容被意外修改成Cluster,这种错误对数据库的使用过程致命的。
而SDS在sdscat时会预先检查空间是否足够,不够的话会通过sdsMakeRoomFor自动为要拼接的字符串扩展空间.
2
3
4
5
6
7
8
9
sds sdscatlen(sds s, const void *t, size_t len) {
size_t curlen = sdslen(s);
s = sdsMakeRoomFor(s,len);
if (s == NULL) return NULL;
memcpy(s+curlen, t, len);
sdssetlen(s, curlen+len);
s[curlen+len] = '3.减少因修改字符串带来的内存重分配次数';
return s;
}
4.可以存放二进制数据
总结
因为 C 字符串的长度和底层数组的长度之间存在着这种关联性, 所以每次增长或者缩短一个 C 字符串, 程序都总要对保存这个 C 字符串的数组进行一次内存重分配操作SDS对于内存操作实现了空间预分配和惰性空间释放两种优化策略。 1.空间预分配 我们上面提到过,在对字符串进行增长操作时,会使用一个sdsMakeRoomFor函数来扩展字符串。
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,程序并不立即使用内存重分配来回收缩短后多出来的字节,而是把缩短后的长度记录在len属性中,剩余空间用于未来扩展字符串用。
这也是我们将 SDS 的 buf 属性称为字节数组的原因 —— Redis 不是用这个数组来保存字符, 而是用它来保存一系列二进制数据。
<全文完>
猜你还喜欢
- 03-29 [编程相关] Winform窗体圆角以及描边完美解决方案
- 03-29 [前端问题] has been blocked by CORS policy跨域问题解决
- 03-29 [编程相关] GitHub Actions 入门教程
- 03-29 [编程探讨] CSS Grid 网格布局教程
- 10-12 [编程相关] python实现文件夹所有文件编码从GBK转为UTF8
- 10-11 [编程算法] opencv之霍夫变换:圆
- 10-11 [编程算法] OpenCV Camshift算法+目标跟踪源码
- 10-11 [Python] python 创建 Telnet 客户端
- 10-11 [编程相关] Python 基于 Yolov8 + CPU 实现物体检测
- 03-15 [脚本工具] 使用go语言开发自动化脚本 - 一键定场、抢购、预约、捡漏
- 01-08 [编程技术] 秒杀面试官系列 - Redis zset底层是怎么实现的
- 01-05 [编程技术] 《Redis设计与实现》pdf
取消回复欢迎 你 发表评论:
- 精品推荐!
-
- 最新文章
- 热门文章
- 热评文章
[课程] 极客时间-从 0 开发一款 iOS App
[网赚相关] 最新网易云梯计划网页版,单机月收入5000+!!
[摄影] 玩转手机摄影 | 滤镜手机支架
[美食] 春天最不能忘记吃的菜,脆甜爽口营养高,减肥、控糖都很合适
[美食] “湿气”最怕这种菜,三天两头吃一次!祛湿健脾一身轻,别不懂吃
[影视资讯] 2023-2025年所有“漫威电影和剧集”上映播出时间整理
[经验] 摆地摊的八大禁忌
[网赚相关] 2024抖音_不违法不下单_0投入维权_打假详细教程
[海报素材] 2024年五一国际劳动节海报素材合集
[课程] Kali安全渗透+Web白帽子高级工程师+黑客攻防 - 带源码课件
[资料] [大学期末救急课] 猴博士+高斯课堂+斐多课堂,全集视频合集
[云资源] 价值2万元的老男孩Python教程
[书库] 史上最全摄影书推荐(附700本PDF版打包下载)
[云资源] 花了一千多元买的私人健身教程
[下载工具] Internet Download Manager 6.42.7 (IDM)
[影视] 灌篮高手 WEB-DL版下载/Slam Dunk/スラムダンク/灌篮高手:THE FIRST/灌篮高手电影版 2022 The First Slam Dunk 61.35G
[即时通讯] 腾讯QQ PC版9.7.22.29315去广告绿色纯净版
[开发环境] PhpStorm2023中文激活版v2023.3.3 正式版
[资料] 3000 套电影电视剧 LOGO 宣传片常用音效合集包
[安卓软件] 酷我音乐APP_v10.7.6.4 去广告破解豪华VIP版
[云资源] 价值2万元的老男孩Python教程
[影视] 灌篮高手 WEB-DL版下载/Slam Dunk/スラムダンク/灌篮高手:THE FIRST/灌篮高手电影版 2022 The First Slam Dunk 61.35G
[云资源] 花了一千多元买的私人健身教程
[书库] 史上最全摄影书推荐(附700本PDF版打包下载)
[动画] 北斗神拳(1984) [两季合集] [MKV]
[资料] 抗战阵亡将士资料+续编
[电视剧] 三体 (2024) 全8集 网飞版本 中文字幕 合集
[影视] 三大队 WEB-DL版下载/Endless Journey/请转告局长,三大队任务完成了 2023 三大队 6.7G
[纪录片] 河西走廊【10集 国语 中文字幕 1080P 10.8G MP4】
[安卓软件] OfficeSuite中文版APP v14.2.50872.0破解版
- 最新评论
-
我想看看mw2ddyy 评论于:04-26 好东西阿zfy123123 评论于:04-18 谢谢楼主xiaoqi 评论于:04-12 勿在线解压,勿手机解压,请在电脑上用最新款压缩软件解压!推荐360压缩或者好压CC下载站 评论于:04-10 无法解压啊,客服能不能给个解压教程ravengrey 评论于:04-10 谢谢支持!!CC下载站 评论于:03-26 很棒的资源,感谢分享云体风身 评论于:03-26 感谢分享,好东西云体风身 评论于:03-26 谢谢支持!CC下载站 评论于:03-14 央视精品,感谢付出提供。qwer9009 评论于:03-14
- 热门tag