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。
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