最近突然對redis感興趣，整了本書學習一下，順便把看到的東西和自己的想法做個筆記記錄下來。當然初學肯定會有理解的不充分或者錯誤的地方，希望以後能慢慢改進。
這篇主要記錄一下書上的第一部分，講述了redis的各種資料結構和底層實現，這是redis的核心底層，也是redis的基礎，所以還是值得多看幾遍的。
第一部分前面都在講redis中的各種資料結構，準確一點應該是adt，因為還有這些資料結構的操作演算法。需要注意區別於人們常說的redis的五種物件結構（字串string，列表list，雜湊hash，集合set，有序集合zset），而是實現這五種物件的更基本的資料結構。而第一部分的最後一章才是講述了這五種物件的具體實現。所以這裡先來依次講述6種基本的資料結構。分別是簡單動態字串sys，鍊錶linklist，字典dictionary，跳躍表skiplist，整數集合intset，壓縮列表ziplist
顧名思義，就是表示字串的。redis是用c語言寫的，c裡沒有字串型別，只有用空字元結尾的字元陣列,確實不好用。所以redis就不用這玩意，然後自己造了乙個adt，就是簡單動態字串（****** dynamic string， sds），sds是redis的預設字串表示型別。
而c字元陣列就用來做字串字面量，表示不需要進行修改的地方（比如列印日誌），而需要可以被修改的字串的時候，就會用sds，我想這也是為什麼叫動態字串的原因吧。
這裡需要注意一下，redis是kv型資料庫，所以它的所有key都是字串型別，我們說什麼型別的key的這個型別都是指這個key對應的value，因為key都是字串。
接下來書上給了一些sds的操作，比較簡單就不粘了…
然後還提了一下sds還會用作緩衝區（buffer），比如aof模組中的aof緩衝區以及客戶端的輸入緩衝區，我目前還不知道這個aof是什麼，所以留個印象，以後整明白了再來補充原始碼在sds.h/sdshdr
struct sdshdr其實這個sds就是用c語言表示的乙個字串的結構體，只不過多記錄一下空餘的陣列容量而已。這個buf就是個字元陣列，所以保留了c串的風格，以乙個空字元結尾，我想這樣的乙個好處是能夠使sds直接用一些c的字串處理函式，比如printf，沒想到書上真就這麼說了，而且說這個空字元都會由sds給自動完成。
-1.2.1 效能
redis用這樣乙個結構肯定是有好處的，首先就是獲取字串長度，因為記錄了len這個值，所以不用再像c語言的字元陣列一樣遍歷一遍字元陣列才能得到這個值，時間複雜度從o(n)一下就降到了o(1)。效能也比strlen好，而且比strlen安全。
這時我就想到了strlen函式的問題，但是strlen其實是不安全的函式，因為它是遍歷字元陣列到空字元，但是如果惡意的串不是以空字元來結尾的話，就可能得到乙個非常大的錯誤的值。
另外redis取字串的長度命令就是strlen
- 1.2.2 空間分配
書上說到的第二個問題就是c串陣列的溢位問題，我想到的就是strcat這個函式的問題，c中strcat會預設認為dest指標已經有足夠多的記憶體，但是如果不夠就會產生溢位。
但是sds就不用擔心這個問題，當sds需要進行修改的時候，首先會檢查sds的空間是否滿足修改所需要的要求，如果不滿足就會拓展到所需要的大小再修改。這些都是api自動完成的。
書上這裡對sds的空間調整做了詳細的說明，這也是redis提高效率的乙個手段。剛才說到sds會根據所需要的空間大小進行動態的空間調整，但是對於char陣列，因為不記錄長度，所以每次都需要重新分配記憶體，如果每次修改都進行記憶體重新分配，勢必會影響效率，為了減少記憶體分配的次數，sds採取了兩種策略，分別是空間預分配和惰性空間釋放。
空間預分配
當需要對sds進行空間拓展的時候，程式會為sds分配額外的未使用空間，具體計算方法如下：
1.如果修改之後sds的長度小於1mb 那麼sds將會多分配和sds當前長度相等大小的空閒空間
2.如果修改之後sds的長度大於1mb 那麼sds將會多分配1mb的空閒空間
此時這個sds的free已經為0了，如果連線上「cluster」 這個串就需要重新分配空間變成這樣
sds的空間不僅變成了13，而且free也變成了13，也就是說多給分配了當前長度的大小空間，這樣下次再需要新增長度不超過13的字元或者串就不需要再進行一次記憶體分配了
惰性空間釋放：
當需要對sds進行縮短的時候，sds並不會立即重新分陪記憶體來**縮短後多出來的位元組但也有個問題，如果這個串真的不再用了，難道就一直留著嗎，或者說有時候如果已經知道不用了，也不能釋放掉嗎？
對於前者，我猜可能會有某種機制根據修改的時間來進行調整，如果學習到後面有所發現這裡會進行補充
對於後者，書上說sds提供了釋放sds未使用空間的api
-1.2.3二進位制安全
書上說到c語言中的字元是按照某種編碼方式，比如ascii，對於字元陣列表示的字串，字串裡是不能有空字元的，這是因為c根據這個來決定字串的末尾。所以c字串往往只能存文字，對於，音訊這些二進位制資料束手無策。但是redis是可以適用於各種場景，所以sds的api是可以處理二進位制的，就是以二進位制的方式來處理buf中的資料，稱為二進位制安全。也就是存進去是什麼樣的二進位制，讀取的時候還是什麼樣。
比如這個串，在c裡是不正確的，只會讀成redis，因為後面是空字元結尾了。
但是對於sds，因為儲存了長度，它只會以len來判斷字串是否結束
我想到剛才在說sds的結構的時候，提出的疑問，為什麼是位元組陣列，書上恰好提了一下這個原因，redis不是用這個陣列來存字元，而是存二進位制
最後書上簡單提了一下sds相容一些c的串操作，然後給出了一些總結，這裡也記錄一下
寫了這麼多只是對redis的資料結構的表面理解，具體的細節和深入理解還是需要去看原始碼，希望以後能在這補充原始碼的部分。
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