面试场景面试官：Redis有哪些数据类型？我：String、List、set、zset、hash面试官：没了？我：哦哦，还有HyperLogLog、bitMap、GeoHash、BloomFilter面试官：就这些？回家等通知。前言我肯定100%的人能回答第一个答案，但能回答第二个答案的人可能不多，但这不是我今天要讨论的话题。我会根据自己面试的答题思路，以及他作为面试官想听到的标准答案，给大家出一期Redis基础类型的文章（系列文章）。写到这里还是有很多体会的，不知道当初有多少人和我一样。面试官问有哪些类型，回答完五种就结束了。如果你是这样的，可以在评论区留言，让我看看有多少人是这样的。但是，面试至少半小时开始，没有上限。这么重要的五个知识点，你一句话就回答完了。这个结果是你想要的吗？是面试官想要的吗？再问你一个问题，你可能会一头雾水：String在Redis底层是怎么存储的？这些数据类型如何存储在Redis中？Redis快的唯一原因是单线程和基于内存的吗？宝贝，你有没有摸到知识的盲点？别慌，我以前也是这样。本来以为把那五种都背完就完了，结果面试官安排了一波。之后，我刻苦练习，终于好起来了。现在我对缓存非常熟悉了。你不会有事的，有我在，好好的。字面意思Redis是用C语言开发的，C语言本身就有字符类型，但是Redis并没有直接采用C语言的字符串类型，而是自己构建了动态字符串（SDS）的抽象类型。就像这个命令，其实我在Redis中创建了两个SDS，一个是名为aobing的KeySDS，一个是名为cool的ValueSDS，即使是字符类型的List，也是由很多SDS组成的Key和Value仅此而已。SDS除了在Redis中作为字符串使用之外，还作为缓冲区（buffer）使用，所以这里大家还是有点疑惑，C语言中的字符串不好用为什么要用SDS呢？SDS是什么样子的？有什么好处？为此，我找到了Redis的源码，可以看到SDS值的结果大概是这样的。源码在GitHub上开源，搜索即可找到。structsdshdr{intlen;intfree;charbuf[];}回到最初的问题，为什么Redis使用自己新开发的SDS而不是C语言的字符串呢？好吧，让我们看看它们之间的区别。SDS和C串的区别在于计数方法不同。C语言中对字符串长度的统计完全是遍历，从头到尾，直到找到一个空字符才停止，从而统计出字符串的长度，并在此得到长度的时间way复杂度上为0(n)，大致如下：但是这种计数方式会留下隐患，所以Redis没有使用C字符串，后面会提到。至于Redis，上面的结构我已经给大家展示过了。它本身保存了长度信息，所以我们获取长度的时间复杂度为0（1）。你有没有发现Redis快的一个小细节？还没完，还不止这些。杜绝缓冲区溢出字符串拼接是我们经常做的操作。在C和Redis中也是很常见的操作，但是问题是C并没有记录字符串的长度。一旦我们调用拼接函数，如果不提前计算内存，就会发生缓冲区溢出。比如原来的字符串是这样的：后面需要拼接，但是你没有计算内存，结果可能是这样的：这是你想要的结果吗？显然，不，你的结果被意外修改了。如果这是一个在线系统，这不就结束了吗？那么Redis是如何避免这种情况的呢？我们都知道它的结构体中存放的是当前长度和free未使用的长度。很简单。既然已经做了拼接操作，我再判断有没有能放下的。如果长度足够，直接执行。如果还不够，那我再扩充。在Redis源码中可以看到对应的API。后面就不一一贴出源码了。有兴趣的可以自己查一下。你需要一点C语言基础。减少由修改字符串引起的内存重新分配的次数。C语言字符串底层也是数组。每创建一次，就创建一个长度为N+1的字符。多出的1是为了保存空字符。字符也是一个坑，但不是本链接讨论的内容。Redis是一个缓存数据库。如果我们需要频繁拼接和截断字符串，如果我们写代码忘记重新分配内存，可能会导致缓冲区溢出和内存泄漏。内存分配算法是比较耗时的，且不说你会不会忘记重新分配内存，就算你全部记住了，对于缓存数据库来说，这样的开销是应该避免的。为了避免C字符串等缺陷，Redis采用了两种方案来最大化性能和最大化空间利用：空间预分配：当我们扩展SDS时，Redis会为SDS进行分配。内存，并根据特定的公式，分配额外的空闲空间，额外的1byte空间（这1byte也是用来存放空字符的），这样我们就可以避免连续执行字符串加法带来的内存分配消耗。比如现在有这样一个字符：我们调用拼接函数，字符串的边比较长，Redis会根据算法为他计算一个空闲值作为备份：如果我们继续拼接，你会发现使用备用免费。这次省略了内存重分配：Lazyspacerelease：刚才说到多余的空间会被预分配，很多朋友会担心内存泄漏或者浪费。别着急，Redis老大帮我们想好了。当我们进行一次字符串缩减操作后，redis不会马上回收我们的空间，因为它可以阻止你继续添加操作，这样可以减少分配空间的消耗，但是当你再次操作的时候，多余的空间还是没有用的，有时候，Redis还是会回收相应的空间，防止内存的浪费。还是一样的字符串：当我们调用delete函数时，空闲空间不会立即释放：如果我们需要继续添加这个空间，可以使用，减少内存重新分配，如果不需要空间，调用函数即可并删除它：如果你仔细看二进制安全，你一定看到我不止一次提到空字符，即'0'。C语言通过判断空字符来确定一个字符的长度，但是数据结构有很多。空字符往往穿插在中间，比如图片、音频、视频、压缩文件的二进制数据，比如下面这个词，只能识别前面的字符，不能识别后面的字符。对于我们开发者来说，这样的结果显然不是我们想要的吧？Redis没有这个问题。他不保存字符串的长度吗？他不判断空字符，只判断长度对不对。所以redis经常被我们用来保存各种二进制数据。反正使用率很高，经常用来保存小文件的二进制文件。资料参考：Redis设计与实现总结你有没有发现一个小小的SDS有这么多理由？之前就知道Redis很快。Redis顶多是单线程，多路IO多路复用，基于内存的操作。现在，我可以扩展它吗？本文为系列文章的第一章，后续会陆续更新。不知道你喜不喜欢这种类型的文章。大家一起去面试，同一个问题，有的人能通过，有的人不能。每个人都经常归咎于自己的教育背景和过往经历，但你可以问问自己，你是否深究过背后的细节？细节往往是最重要的，而人们知道的最少。我认为正是这些细节让你和其他人有所不同，并获得了报价。谁不知道呢？
