Redis之SDS数据结构如何使用


本篇内容主要讲解“Redis之SDS数据结构如何使用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Redis之SDS数据结构如何使用”吧!Redis的几种基本数据结构有字符串(String)、哈希(Hash)、列表(List)、集合(Set)、有序集合(Sorted Set),这些是最常见的,也能在官网上查看到。前面也提到过字符串是设计了简单动态字符串SDS(Simple Dynamic String)结构来表示字符串。这种数据结构可以提升字符串的操作效率,并可以保存二进制数据。先思考一个问题:Redis是用C语言实现的,那么为什么没有复用C语言的字符串实现方法,而选用了SDS呢?C语言实现字符串使用的是char*字符串数组,它是一块连续的内存空间,一次存放了字符串的每一个字符,并且最后一个字符是“”,用来标识字符串的结尾位置,如下图,连续的内存空间的所有字符串没有分隔符计算机就没办法区分字符串与字符串之间的位置。在C语言标准库中字符串的操作函数就会通过检查字符串数组中是否有“”来判断字符串是否结束。例如字符串操作函数strlen函数,它就是在遍历字符串数组中的每一个字符,并进行计数,直到检查到“”,它的时间复杂度是O(n)。流程如下,SDS的数据结构里包含:字符串实际长度,字符串分配空间长度,SDS类型,字符数组,其中字符数组buf[]用来保存实际数据,如下图再来看看类似的字符操作函数sdslen函数的源码(在sds.h文件中),直接根据SDS类型返回对应的字符串现有长度,避免了对字符串的遍历,时间复杂度变成了O(1),当然也会付出一点代价增加了空间复杂度。这都是设计人员让数据操作更加高效。源码如下,再来看一下字符串的拷贝源码,操作都使用了字符串的现有长度,拷贝后进行更新。SDS把目标字符串的空间检查和扩容免费云主机域名封装在了sdsMakeRoomFor函数中,追加、打印、复制等操作都会调用该函数。可以看到该函数根据sds的信息进行动态扩容,源码如下,可以看到sdsMakeRoomFor函数中sdshdr5类型不再使用直接转换成了sdshdr8类型,它们是SDS设计的5种类型,分别表示sdshdr5sdshdr8sdshdr16sdshdr32sdshdr64,下面就看一下这几种类型的结构源码,如下图,sdshdr5已不再使用,所以在函数中做了处理,把sdshdr5类型转换为sdshdr8类型。前面也提到过SDS是紧凑型字符串数据结构,以sdshdr8为例,它是用的是uint8_t即8位无符号整型,会占用1字节的内存空间。SDS之所以设计不同的结构是为了能灵活保存不同大小的字符串,从而有效节省内存空间。另外,__attribute__ ((__packed__))标志可以告诉编译器在编译以上数据结构时,不实用字节对齐的方式(不满8字节的整数倍,则会自动补齐),而是采用紧凑的方式分配内存。到此,相信大家对“Redis之SDS数据结构如何使用”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是百云主机网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

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