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Redis 內部怎麼實現字元串類型

2020年07月02日 資料庫 ⁄ 共 1879字 ⁄ 字型大小 評論關閉

我們知道Redis作為一個NoSQL類型的資料庫,使用的是key作為存取對象的唯一標識,對「key」的通俗理解就是「字元串」。在Redis中字元串又分為兩類:二進位安全(BinarySafe)的和非二進位安全的,關於二進位安全的描述可以參考這裡。Redis處理存儲的內容時用的是二進位安全的字元串,而作為key使用的非二進位安全的。下面學步園小編來講解下Redis內部怎麼實現字元串類型?

Redis內部怎麼實現字元串類型

Redis是一個基於鍵-值存儲的資料庫。Redis中使用字元串作為它的鍵,同時字元串也是「值」所使用的最基本的數據類型。當然還有更複雜的類型,比如:列表,集合,有序集合以及哈希表,不過即使是這些複雜的類型也是使用字元串來實現的。

Redis內部實現了自己的字元串類型。實現的細節包含在sds.c文件中(sds即為SimpleDynamicStrings)。

structsdshdr{

longlen;

longfree;

charbuf[];

};

buf存放的實際的字元串

len欄位存放了buff的長度。這個欄位使得Redis取字元串長度的操作複雜度為O(1)。

free欄位存放了buff中剩餘的空間。

len和free欄位可以看成是保存了buf字元串數組的元信息。

Redis內部怎麼實現字元串類型

新建Redis字元串

在sds.h中定義了一種新的叫做sds的數據類型,其實就是字元串指針:

typedefchar*sds;

在sds.c中定義了新建Redis字元串指針的函數sdsnewslen:

sdssdsnewlen(constvoid*init,size_tinitlen){

structsdshdr*sh;

sh=zmalloc(sizeof(structsdshdr)+initlen+1);

#ifdefSDS_ABORT_ON_OOM

if(sh==NULL)sdsOomAbort();

#else

if(sh==NULL)returnNULL;

#endif

sh->len=initlen;

sh->free=0;

if(initlen){

if(init)memcpy(sh->buf,init,initlen);

elsememset(sh->buf,0,initlen);

}

sh->buf[initlen]='\0';

return(char*)sh->buf;

}

上邊說過Redis字元串是structsdshdr類型的。但是sdsnewlen函數返回的卻是一個字元串指針!!

這只是個小技巧,這裡解釋一下,假設我們如下用sdsnewlen函數新建一個Redis字元串:

sdsnewlen("redis",5);

這個函數新建了一個structsdshdr類型的變數,同時為len,free和buf欄位分配了空間。分配空間的代碼如下:

sh=zmalloc(sizeof(structsdshdr)+initlen+1);//initlenislengthofinitargument.

sdsnewlen成功返回之後,得到的Redis字元串大致是這個樣子的:

-----------

|5|0|redis|

-----------

^^

shsh->buf

sdsnewlen函數返回給調用者的是sh->buf。

那麼如果當你想釋放sh所指向的Redis字元串所佔用的空間時,該怎麼辦呢?

此時你想要的是一個指向sh的指針,而你得到的卻是指向sh->buf的指針。

那麼你能夠從指向sh->buf的指針得到指向sh的指針嗎?

是的,不過是指針運算而已。注意上邊那個內存示意圖,當我們從sh->buf的地址減去兩個long型長度之後就得到了sh的地址。

而且巧合的是兩個long型的長度加起來正好是structsdshdr的長度。(註:將buf聲明為charbuf[],是一個針對可變長結構體普遍使用的編程技巧。)

我們來看一下sdslen函數是如何做的:

size_tsdslen(constsdss){

structsdshdr*sh=(void*)(s-(sizeof(structsdshdr)));

returnsh->len;

}

了解了這個小技巧之後,你就應該能理解整個sds.c文件中全部的內容了。

Redis字元串的實現隱藏在介面的後面,這個介面只接受字元串參數。而Redis字元串的用戶不需要關心它到底是如何實現的,只需要把它當成字元串指針就好了。

以上就是關於「Redis內部怎麼實現字元串類型」的內容,希望對大家有用。更多資訊請關注學步園。學步園,您學習IT技術的優質平台!

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