《Redis設計與實現》讀書筆記（一）

第一部分 數據結構與對象

• Redis是鍵值數據庫。鍵一般是字符串對象，值有五種可能的對象：字符串，列表，哈希，集合，有序集合。第一部分是介紹這五種對象，剖析其底層數據結構，以及該數據結構對其功能和性能的影響
• Redis是由C語言編寫，因此出現的源碼皆爲C語言，其餘語言會另外聲明。

1. 簡單動態字符串（simple dynamic string，SDS）

• Redis中的string對象是根據Redis的功能專門設計的，沒有直接使用C字符串。SDS會被用做字符串對象的底層實現。SDS定義以下。

• 這樣設計有什麼好處呢？

  1. 比C字符串更快獲取長度
  2. C字符串在拼接的時候可能出現緩衝區溢出的問題，而SDS結構的API會檢查free字段的值，看是否須要擴展緩衝區。這就避免了緩衝區溢出問題
  3. Redis做爲數據庫，在設計的時候，必定是假設數據會被常常訪問和修改。那C字符串在append和trim的過程當中會觸發內存重分配。添加length和free字段能夠有效減小內存重分配的壓力。Redis有一套機制。總的來講就是append的時候預留空間，trim的時候不急着歸還內存，以備不時之需。具體的數值自行查閱原文或其餘相關資料。
  4. 在保存圖像，音頻等二進制數據的時候，C字符串只能勝任保存文本數據，SDS會以處理二進制的方式處理buf數組的數據。例如，SDS使用len屬性判斷字符串是否結束，而不是空字符串。
  5. 此外SDS還被設計成兼容部分C字符串的函數，避免了重複造輪子。

2.鏈表

• C語言沒有內置鏈表，Redis在開發的過程當中構建了本身的鏈表實現。此處的鏈表跟數據結構課上講到的鏈表無太大區別。Node定義以下。

• NodeList 定義以下。

• 相對應的，Redis的設計者們給鏈表設計了豐富的API。
• 鏈表在Redis中的實際應用：列表鍵，發佈和訂閱，慢查詢，監視器等