简单动态字符串 SDS
redis中使用SDS字符串结构，而不是c语言的字符串结构。
SDS结构如上图，SDS遵循c语言中空字符结尾的惯例，这样可以复用c语言的字符串函数，空字符串不算在len中。
相比于c语言中的字符串，SDS的优点是什么呢？
1、获取字符串长度效率更高
c语言中必须遍历字符的个数，而SDS使用len字段记录了字符串长度。
2、杜绝缓冲区溢出 举个例子，想在redis后面再拼接一个字符串，c语言如果没有事先在s1分配足够的内存，就会溢出到s2中导致s2的数据被意外改变。而SDS中有free字段记录数组中未使用的字节数量，在对SDS进行修改时可以通过free字段判断空间是否足够，所以SDS中完全不会出现缓冲区溢出的问题。
3、减少修改字符串带来的内存重分配次数
c语言中没有记录字符串的长度，所以底层永远是n+1长度的数组，每次字符串新增或减少一位，那么都需要进行内存重分配。
3.1空间的预分配
当SDS进行空间扩展的时候，不仅分配必须的空间，还会分配额外未使用的空间。
3.1.1当SDS修改后小于1MB
会分配于len长度一样大的未使用空间，比如修改后是13字节，那么也会分配13字节未使用的空间，整体就是13+13+1=27个字节。
3.1.2当SDS修改后大于等于1MB
会分配1MB的未使用空间，比如修改后是30MB，那么也会分配1MB未使用的空间，整体就是30MB+1MB+1byte
通过预先分配未使用的空间，这样在字符串连续增长时，就不用反复分配内存了。
3.2惰性空间释放
惰性释放用来优化SDS字符缩短操作，当需要缩短字符串时，程序并不立即使用内存重分配回收掉这部分字节，而是free属性记录这部分没使用的字节，等待将来使用。
如图，并不释放掉这多出来的8字节，将来如果字符串增加就可以用到。
4、二进制安全
c语言中使用\0空字符，来表示字符串的结尾，那么使得它只能保存文本数据，不能保存图片等等二进制数据。而SDS使用len属性来判断字符串结尾，因此可以保存二进制数据。
链表
和java中的list非常相像，就不赘述了，直接总结一下。
- 双端 ：链表节点都用前驱节点和后驱节点
- 无环 ：表头节点和尾节点都是指向NULL
- 带有表头节点和表尾节点
- 带链表长度计数器
字典
字典一种保存键值对的数据结构
如上图是一个字典的整体结构，首先是字典，字典里存着2个hash表，hash表里有一个个的键值对的hash节点。
字典
ht：保存着2个hash表，一般情况下只使用ht[0]的hash表，ht[1]会在rehash的时候使用。
rehashidx：记录了rehash的进度，没有进行rehash，值为-1。
Hash表
Hash表节点
next：指向另一个hash表节点的指针，这样就可以将多个hash值一样的节点连接在一起，形成一个单链表，解决键冲突问题。
Hash算法
当新增一个新的键值对时，需要根据键算出hash值和索引值，然后放在数组对应的索引上。
解决键冲突
当2个以上的键被分配到同一个索引时就会产生键冲突，通过next指针形成一个单链表解决冲突，由于没有指向链表表尾的指针，为了效率考虑每次都将新节点添加到表头位置。
rehash
当保存的键值对太多或太少时，就要对hash表进行扩展或收缩，通过rehash（重新散列）完成。
rehash步骤如下:
- 为ht[1]分配空间
- 为ht[0]中的所有键值对计算索引位置，然后放置在ht[1]上。
- 所有的键值对都迁移到ht[1]之后，释放掉ht[0],ht[1]设置为ht[0],然后在ht[1]上新增一个空白的hash表，为一次rehash做准备
rehash的时机
- 服务器没在执行BGSAVE或BGREWRITEAOF，负载因子大于等于1
- 服务器没在执行BGSAVE或BGREWRITEAOF，负载因子大于等于5
- 负载因子小于0.1时，进行收缩操作
负载因子的计算公式： 负载因子=已保存节点数量/哈希表大小
渐进式rehash
rehash的操作并不是一次完成的，因为如果存在大量的键值对，一次性迁移到ht[1]时，可能会造成一段时间内停止服务。是会分多次，渐进式的迁移到ht[1]中。
1）为ht[1]分配空间，让字典同时持有ht[0]和ht[1]两个哈希表。
2）在字典中维持一个索引计数器变量rehashidx，并将它的值设置为0，表示rehash工作正式开始。
3）在rehash进行期间，每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时，程序除了执行指定的操作以外，还会顺带将ht[0]哈希表在rehashidx索引上的所有键值对rehash到ht[1]，当rehash工作完成之后，程序将rehashidx属性的值增一
4）随着字典操作的不断执行，最终在某个时间点上，ht[0]的所有键值对都会被rehash至ht[1]，这时程序将rehashidx属性的值设为-1，表示rehash操作已完成。