【134期】面试官：你知道 Redis 内部是怎么实现它的字符串的么？

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面试刷图，查缺补漏

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本人在找工作面试时在Redis相关问题上可栽了跟头。在面试前按常规套路准备了一下，比如 Redis 的常用5种数据结构，Redis持久化策略，Redis实现分布式锁，简单发布订阅等等都准备了，当时不知天高地厚以为十拿九稳了，可是万万没想到我终究还是在Redis的被问的第一个问题上翻船了～～

面试官：看你简历上写了熟悉常用数据结构，都有哪些说说

本人：常用有5种，string,list,set,zset,hash（内心很得意）

面试官：那你说说都用过哪些数据结构

本人：用的最多的是string，通常会把json字符串存进去

面试官：那你知道Redis内部是怎么实现它的string的么？

本人：呃～，我了解Redis是用C语言写的，至于具体实现就不清楚了～

到此一面卒～～～

有相同经历的朋友么？

回去后恶补了一下Redis有关原理性的知识点，恰好最近在最总结面试经历于是有了今天这篇文章。

本篇会讲一下内容：

Redis字符串的实现

Redis虽然是用C语言写的，但却没有直接用C语言的字符串，而是自己实现了一套字符串。目的就是为了提升速度，提升性能，可以看出Redis为了高性能也是煞费苦心。

Redis构建了一个叫做简单动态字符串（Simple Dynamic String），简称SDS

struct sdshdr{
    //  记录已使用长度
    int len;
    // 记录空闲未使用的长度
    int free;
    // 字符数组
    char[] buf;
};

由于在SDS里存了已使用字符长度len，所以当想获取字符串长度时直接返回len即可，时间复杂度为O(1)。

如果使用C语言的字符串的话它的字符串长度获取函数时间复杂度为O(n),n为字符个数，因为他是从头到尾（到空字符’’）遍历相加。往期：100期面试题汇总

对一个C语言字符串进行strcat追加字符串的时候需要提前开辟需要的空间，如果不开辟空间的话可能会造成缓冲区溢出，而影响程序其他代码。

如下图，有一个字符串s1=”hello” 和字符串s2=”baby”,现在要执行strcat(s1,”world”),并且执行前未给s1开辟空间，所以造成了缓冲区溢出。

而对于Redis而言由于每次追加字符串时都会检查空间是否够用，所以不会存在缓冲区溢出问题。每次追加操作前都会做如下操作：

字符串的追加操作会涉及到内存分配问题，然而内存分配问题会牵扯内存划分算法以及系统调用所以如果频繁发生的话影响性能，所以对于性能至上的Redis来说这是万万不能忍受的。所以采取了一下两种优化措施

对于追加操作来说，Redis不仅会开辟空间至够用而且还会预分配未使用的空间(free)来用于下一次操作。至于未使用的空间(free)的大小则由修改后的字符串长度决定。

有了这个预分配策略之后会减少内存分配次数，因为分配之前会检查已有的free空间是否够，如果够则不开辟了～

与上面情况相反，惰性空间回收适用于字符串缩减操作。比如有个字符串s1=”hello world”，对s1进行sdstrim(s1,” world”)操作，执行完该操作之后Redis不会立即回收减少的部分，而是会分配给下一个需要内存的程序。

当然，Redis也提供了回收内存的api,可以自己手动调用来回收缩减部分的内存。

到此为止结束了～

下次在遇到这个问题可以侃侃而谈了，哈哈哈😂

作者：小小木
cnblogs.com/wyc1994666/p/10669212.html

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