面试题：Redis的SDS你了解么？

Redis的String和其他很多编程语言中的语义类似，它能表达3中值的类型：

三种类型根据具体场景由Redis完成相互之间的自动转换，并且根据需要选取底层的承载方式。

Redis内部，String类型的value用int，SDS作为结构存储。int用来存放整型数据，sds存放字节、字符串、浮点型数据。相较于C的标准字符串，SDS封装了更多的信息以提升基本操作的性能，同时充分利用了已有的C的标准，简化实现。

Redis也支持使用C语言的传统字符串，只不过会用在一些不需要对字符串修改的地方，比如静态的字符串输出。

而我们开发中使用Redis，往往会经常性的修改字符串的值，这个时候就会用SDS来表示字符串的值了。有一点值得注意：在redis数据库中，K-V键值对含有字符串值的，都是由SDS来实现的。

一个SDS值的数据结构，主要由len、free、buf[ ] 这三个属性组成。

struct sdsht{
    int free; // buf[]数组未使用字节的数量
    int len; // buf[]数组所保存的字符串的长度
    char buf[]; // 保存字符串的数组
}

其中 buf[ ] 为实际保存字符串的char类型数组；free 表示buf[ ] 数组未使用字节的数量； len表示buf[ ] 数组所保存的字符串长度。并且SDS会以\0结尾，\0在Redis实现中仅作为字符串的定界符。

效率高

工作中使用Redis，经常会通过STRLEN命令得到一个字符串的长度，在SDS结构中len属性记录了字符串的长度，所以我们获取一个字符串长度直接读取len的值，复杂度是O(1).

而如果用C字符串，在获取一个字符串长度时，需对整个字符串进行遍历，直至遍历到空格符结束（C中遇到空格符代表一个完整字符串），此时的复杂度是O(N)。

在高并发场景下频繁遍历字符串，获取字符串的长度很可能成为redis的性能瓶颈，所以SDS性能更好一些。

C字符串是不记录自身长度的，相邻的两个字符串存储的方式可能是挨着的，为字符串分配了合适的内存空间。

如果我想更改字符串，改长了的话，没办法放下只能侵占相邻字符串的空间，自身数据溢出导致其他字符串的内容被修改。

而SDS很好的规避了这点，当我们需要修改数据时，首先会检查当前SDS空间len是否满足，不满足则自动扩容空间至修改所需的大小。

空间预分配策略用于优化SDS字符串增长操作，当修改字符串并需要对SDS的空间进行扩展时，不仅会为SDS分配修改所必要的空间，还会为SDS分配额外的未使用空间free，下次在修改就先检查未使用空间free是否满足，满足则不用在扩展空间。

通过空间预分配策略，Redis可以有效地减少字符串连续增长操作所产生的内存重分配次数。

额外分配未使用空间free的规则：

惰性空间释放策略则用于优化SDS字符串缩短操作，当缩短SDS字符串后，并不会立即执行内存重分配来回收多余的空间，而是用free属性将这些空间记录下来，如果后续有增长操作，则可直接使用。