当前位置: 首页 > 数据应用 > Redis

Redis的底层存储结构及其优势分析

时间:2023-06-29 00:12:40 Redis

Redis是一种高性能的键值型数据库,它支持多种数据类型,如字符串、列表、集合、散列、有序集合等。Redis的底层存储结构是什么呢?它又是如何影响Redis的功能和性能的呢?

Redis的底层存储结构主要有三种:简单动态字符串(SDS)、双端链表(linkedlist)和字典(dict)。这三种结构都是Redis自定义的数据结构,它们都有一些特点和优势,我们来分别介绍一下。

简单动态字符串(SDS)

简单动态字符串(SDS)是Redis用来存储字符串类型数据的结构,它比C语言中的原生字符串更加灵活和高效。SDS的结构如下:

// 记录buf数组中已使用字节的数量

// 等于SDS所保存字符串的长度

// 记录buf数组中未使用字节的数量

// 字节数组,用于保存字符串

SDS有以下几个优点:

1.常数复杂度获取字符串长度。由于SDS结构中记录了字符串的长度,所以获取字符串长度的操作只需要访问len属性,而不需要像C语言中那样遍历整个字符串,这样可以提高效率。

2.杜绝缓冲区溢出。由于SDS结构中记录了未使用字节的数量,所以在进行字符串拼接或修改时,可以检查是否有足够的空间,如果没有,则会自动扩展空间,而不会像C语言中那样导致缓冲区溢出的风险。

3.减少内存重分配次数。由于SDS结构中记录了未使用字节的数量,所以在进行字符串拼接或修改时,如果有剩余空间,则可以直接使用,而不需要每次都重新分配内存,这样可以减少内存碎片和系统调用的开销。

4.二进制安全。由于SDS结构中不使用\\0作为字符串结束符,所以可以存储任意二进制数据,而不会像C语言中那样被截断或误解。

双端链表(linkedlist)

双端链表(linkedlist)是Redis用来存储列表类型数据的结构,它是由多个节点组成的双向链表,每个节点都有一个指向前一个节点和后一个节点的指针。