数据结构-SDS

• redis 中对 string 值的存储，并没有使用C中的 char*，而是使用了 SDS (simple dynamic string)

• SDS 结构类似 Go 里的切片，有 3 个字段，总长度 alloc（类似 capacity），已用长度 len，以及实际字符串数组 char*

• 相对于 C 的 char*，有如下优势：

  • 二进制安全的（不用原字符串 + \0 的方式表示结束）

  • 能在 O(1) 的时间获取字符串长度

  • 预留了额外空间，追加字符串时可能不需要重新分配空间；（惰性释放，内存紧张时也会释放）

// 空间占用为3B + 字符串长度
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len;         /* 已使用的长度 used */
    uint8_t alloc;       /* 分配的总长 excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};

SDS 的编码

• SDS 的实现有 2 种，在长度特别短时，使用 embstr 形式存储，而当长度超过 44 字节时，使用 raw 形式存储。

• 两者其实都是header + char*的组合。

• embstr 比 raw 少一次内存空间分配，它把 header 和 字符串保存在同一块连续的内存里了。而 raw 要申请额外内存保存字符串。

为啥是 44 字节？

64 字节，减去 RedisObject 头信息 19 字节，再减去 3 字节 SDS 头信息，再减去 \0 结尾，这样最后可以存储 44 字节。

Append 函数的实现

新字符串长度 = （原有长度 + 新长度）+ 预分配空间

预分配空间的算法如下：

sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
    newlen = (len+addlen);         // 追加后的长度
    if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC) // 1MB
        newlen *= 2;               // 上次用了len长度的空间，那么下次程序可能也会用len长度的空间，所以redis就为你预分配。这个有点谜
    else
        newlen += SDS_MAX_PREALLOC;
}