SDS-redis动态字符串
与C语言类似,redis自己创建了简单动态字符串SDS(Simple Dynamic String)即简单动态字符串,创建字符串类型的键值对,SDS表示字符串值,键值对的值为字符串对象
SDS用途可以做缓冲区,客户端状态输入缓冲,AOF持久化缓冲区等。
SDS结构及定义
struct sdshdr{
int len;
//sds字符串的长度
int free;
// 记录buff数组未使用的数组长度,为0则表示
char buff[];
// 字节数组,保存字符串,最后一个字节保存'\0'
}
最后一个空字符不在SDS的len 属性。
SDS和C字符串区别
- o(1)复杂度获取字符串长度。与C不同(O(N)),C不计入字符串长度需要遍历,而SDS有自己的len属性记录长度且有自己的api更新设置。
- 缓冲区不会溢出。C的字符串不计入自身长度,所以分配内存都假设分配足够多内存,但是如果要修改更长的字符串就会溢出。之所以SDS为动态的就体现在这,在分配资源时,会检查空间是否满足修改的要求,不满足会扩展SDS修改要的大小,再进行修改。
- 减少内存重分配。增长字符串C如果不重分配会缓冲区溢出,减少会内存重分配释放空间,造成内存泄漏。对于redis来说,这两操作较多,重分配次数多了性能会收到制约。
- 空间先分配。修改扩展时会预分配额外未使用的空间。分两种情况。
- SDS修改之后长度小于1MB,free分配与len值相同的空间,总长度=len+len+1
- 修改后的len大于1MB,则会分配1MB的未使用空间,实际总长度=len+1MB+1byte
这样下次再修改会有足够的空间存储不用再重分配
- 惰性空间释放。用于缩短字符串操作。当缩短字符串时,先不内存重分配回收多出的字节,用free记录这些字节属性,以便后续使用,比如增长字符串操作。
SDS的buff数组保存二进制数据,文本数据以及二进制流。SDS还兼容部分c函数
SDS相关操作API
1 | SET key value 设置指定 key 的值。 |
2 | GET key 获取指定 key 的值。 |
3 | GETRANGE key start end 返回 key 中字符串值的子字符 |
4 | GETSET key value 将给定 key 的值设为 value ,并返回 key 的旧值(old value)。 |
5 | GETBIT key offset 对 key 所储存的字符串值,获取指定偏移量上的位(bit)。 |
6 | MGET key1 [key2..] 获取所有(一个或多个)给定 key 的值。 |
7 | SETBIT key offset value 对 key 所储存的字符串值,设置或清除指定偏移量上的位(bit)。 |
8 | SETEX key seconds value 将值 value 关联到 key ,并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。 |
9 | SETNX key value 只有在 key 不存在时设置 key 的值。 |
10 | SETRANGE key offset value 用 value 参数覆写给定 key 所储存的字符串值,从偏移量 offset 开始。 |
11 | STRLEN key 返回 key 所储存的字符串值的长度。 |
12 | MSET key value [key value ...] 同时设置一个或多个 key-value 对。 |
13 | MSETNX key value [key value ...] 同时设置一个或多个 key-value 对,当且仅当所有给定 key 都不存在。 |
14 | PSETEX key milliseconds value 这个命令和 SETEX 命令相似,但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间,而不是像 SETEX 命令那样,以秒为单位。 |
15 | INCR key 将 key 中储存的数字值增一。 |
16 | INCRBY key increment 将 key 所储存的值加上给定的增量值(increment) 。 |
17 | INCRBYFLOAT key increment 将 key 所储存的值加上给定的浮点增量值(increment) 。 |
18 | DECR key 将 key 中储存的数字值减一。 |
19 | DECRBY key decrement key 所储存的值减去给定的减量值(decrement) 。 |
20 | APPEND key value 如果 key 已经存在并且是一个字符串, APPEND 命令将指定的 value 追加到该 key 原来值(value)的末尾。 |
应用场景:
一般常用在需要计数的场景,比如用户的访问次数、热点文章的点赞转发数量等等。
//计数器 127.0.0.1:6379> set number 1
OK
127.0.0.1:6379> incr number # 将 key 中储存的数字值增一
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get number
"2"
127.0.0.1:6379> decr number # 将 key 中储存的数字值减一
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get number
"1"
参考:redis设计与实现
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