一 Redis数据结构-Redis的数据存储及String类型的实现( 三 ) _生活百科

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，而是使用free属性将这些字节的数量记录起来，并等待将来使用。

3.3.3 二进制安全
C字符串中的字符必须符合某种编码（比如 ASCII，并且除了字符串的末尾之外，字符串里面不能包含空字符，否则最先被程序读入的空字符将被误认为是字符串结尾。
SDS的API都是二进制安全的（binary-safe）：都会以处理二进制的方式来处理SDS存放在buf数组里的数据，程序不会对其中的数据做任何限制、过滤、或者假设 —— 数据在写入时是什么样的，它被读取时就是什么样。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。
3.4 SDS结构优化String类型所存储的数据可能会几byte存在大量这种类型数据，但len、free属性的int类型会占用4byte共8byte存储，3.2之后会根据字符串大小使用sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32、sdshdr64数据结构存储，具体结构如下：

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */char buf[];};struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {uint8_t len; /* used */uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];};struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr16 {uint16_t len; /* used */uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];};struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr32 {uint32_t len; /* used */uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];};struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {uint64_t len; /* used */uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */char buf[];};

unsign char flags：3bit表示类型，5bit表示未使用长度
len：表示已使用长度
alloc：表示分配空间大小，剩余空间大小可以使用alloc - len获得

3.5 字符集编码redisObject包装存储的value值，通过字符集编码对数据存储进行优化， string类型的编码方式有如下三种：

embstr:CPU每次按Cache Line 64byte读取数据，一个redisObject对象为16byte，为填充64byte大?。?会向后再读取48 byte数据。但获取实际数据时还需要再通过*ptr指针读取对应内存地址的数据。而一个sdshdr8属性的信息占用4byte ，其余44byte可以用来存储数据。如果value值小于44 ， byte可以通过一次读取缓存行获取数据。

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int:如果SDS小于20位，并且能够转换成整型数字， redisObject的*ptr指针会直接进行存储。

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raw:SDS

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4 总结redis作为k-v数据存储，因查找和操作的时间复杂度都是O(1)和丰富的数据类型及数据结构的优化，了解了这些数据类型和结构更有利于我们平时对于redis的使用。下一期将对其它常用数据类型List、Hash、Set、Sorted Set所使用的ZipList、QuickList、SkipList做进一步介绍，对于文章中不清晰不准确的地方欢迎大家一起讨论交流。
作者：盛旭