Redis如何存储对象

一概述

Redis中String类型是组基本的数据类型，最大值可以存储512M的数据，同时String是二进制安全的，也就是说Redis中的String可以包含任何数据，如jpg图片或者序列化的对象。Redis是基于内存中的数据进行操作。

二 Redis保存对象的结构

Redis底层是由C语言编写的，但是其并没有使用C语言传统的字符串表示（即以空字符\0结尾的字符数组）。而是自己构建了一种名为简单动态字符串（SimpleDynamicString，SDS）的抽象类型，并将SDS用作Redis的默认字符串表示。

set name value 的命令会产生值为“name”和“value” 的两个sdshdr对象

Redis中对象的属性：

//String是最基本的数据类型，属于二进制安全
struct sdshdr {//buf 中已占用空间的长度int len;//buf中剩余可用空间的长度int free;//数据空间char buf[];
}；

三 Redis不用C字符串作为字符存储对象的原因

二进制安全（即SDS中存入什么类的数据，取出来还是什么数据，不会对数据进行任何的修改，限制和过滤等），在C字符串中，遇到空格就会认为是一个新的字符串，这样导致无法存储图片的二进制数据，而Redis中的SDS兼容二进制，不仅能够保存一般的字符串，还可以保存图片的二进制数据，还可以保存对象。同时兼容C字符串，并且可以使用C字符串相关的函数，可以避免代码重复。
Redis中可以通过直接获取len的值而获得字符串的长度，时间复杂度为O(1)，而C字符串获取长度的时候需要遍历字符，时间复杂度为O(n)。
[空间预分配]减少内存分配操作，因为C字符串直接加长可能导致缓冲区被覆盖，需要重新分配内存，然而内存分配时比较耗时，Redis为了减少内存分配的操作，每次修改字符串，如果buf[]的长度不够存储修改后的字符串的时候，会分配新字符串两倍的容量给buf[]，即会使得len == free。如属性 buf[]的长度为: 6，值为：sdshdr，len = 6，free = 0 ; 修改后：值为：RedisNoSQLDB，发现缓冲区不够，需要重新分配内存，需要的内存为12，此时buf[] = 24，len = 12，free = 12。如果再对数据进行修改，但是此时的长度未超过24，则不会重新分配缓冲区，这样会大大提升写入性能。这是字符串长度均为小于1MB的情况，当字符串长度超过1MB的时候，此时的内存分配机制为字符串需要多少内存就分配多少内存。
[惰性空间释放]减少内存分配操作，SDS用free记录buf中剩余的可用空间长度，当需要缩短字符串的时候，SDS是不会立即释放多余的内存空间，而是保留，然后修改free中的值。当free的长度够下次扩容的时候就可以直接使用，而不需要重新分配内存，从而减少内存的分配次数。

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