redis就是用c語言寫，但redis的string并沒有直接用c語言的string，而是自己搞了一個 SDS 結構體來表示字符串。

SDS 的全稱是 Simple Dynamic String，中文叫做“簡單動態字符串”。

• 本質：是 char 類型的一維數組。

• 結尾：必須以 \0 結束，表示字符串終止。

• 長度判斷：靠遍歷字符直到 \0 來判斷長度。

• 判斷長度時不方便：
  • 通過遍歷到末尾的空格進行判斷，復雜度為O（n）
• 擴容時不方便：
  • 因為沒有預分配的內存，所以每次追加數據時就得重新申請一塊內存空間，十分消耗資源。并且在C語言中需要程序員手動分配內存進行擴容，若操作不當可能發生內存溢出。
• 特殊數據無法處理（二進制安全）：
  • 因為末尾時以結束符結尾，那么我實際要存儲的數據如果末尾也是結束符，兩個空格末尾就會發生沖突。而二進制數據中會很經常出現結束符，所以叫作二進制安全。

這些缺點不符合redis的高性能，為了避免這些缺點，redis自己搞了一個 SDS 結構體來表示字符串。

當你 set abc abcdefg 時，這個 set 命令會創建出兩個 sds，一個存 key：abc，一個存 value：abcdefg。

key 和 value 在 redisDb 的 dict 中通過鍵值對哈希表進行映射。

sds結構如下：

struct attribute ((packed)) sdshdr8 {uint8_t len;        // 字符串長度,不包含結束標示uint8_t alloc;      // 分配空間unsigned char flags; // SDS類型char buf[];         // 字符數組（實際數據）
};

維護buf[]數組的長度，用于快速O(1)獲取字符串的長度（因為字符串內容實際上存儲在數組里，字符串長度等價于數組長度）。

若沒有len字段維護的長度，當我們每次要獲取字符串長度時，都需要從頭到尾遍歷得到O(n)。

表示?type(4位)?和 encoding(4位) 兩個字段，加起來 8 位，用位域實現。

其中 type 表示對象的邏輯類型，例如 string、list、set 等。這里的 type 是 string；encoding 表示對象的底層編碼方式，比如 int、embstr、raw 等。

用于存儲字符串實際內容。

當你要“寫入數據”導致 len + 新增數據長度 > alloc 時，就會觸發擴容機制。

當sds的字符串縮短了，sds的buf內會多出來一些空間，這個空間并不會馬上被回收，而是暫時留著以防再用的時候進行多余的內存分配。這個是惰性空間釋放的策略

優化獲取字符串長度：

C語言要想獲取字符串長度必須遍歷整個字符串的每一個字符，然后自增做累加，時間復雜度為O(n)；sds直接維護了一個len變量，時間復雜度為O(1)。

減少內存分配：

當我們對一個字符串類型進行追加的時候，可能會發生兩種情況：

• 當前剩余空間(剩余空間 = alloc - len)足夠容納追加內容時，我們就不需要再去分配內存空間，這樣可以減少內存分配次數。
• 當前剩余空間不足以容納追加內容，我們需要重新為其申請內存空間。

惰性釋放空間

當你對一個 Redis 字符串執行縮短操作（比如刪掉部分字符）時，Redis 只更新 len 字段，而不會立刻縮小 alloc 所占的內存，多余的空間會被保留，等待將來復用，這樣就避免了頻繁的內存申請。

（如果你依舊想釋放多余空間，Redis 提供了手動釋放函數供調用。）

上面的SDS只是字符串類型中存儲字符串內容的結構，Redis中的字符串分為兩種存儲方式，分別是embstr和raw。

String 在 Redis 中有三種編碼方式： int、embstr、raw 。

其中 raw 和 embstr 類型，都是基于動態字符串（SDS）實現的。

果存儲在 SDS 中的數據小于等于 44 字節，則會采用 EMBSTR 編碼，此時 RedisObject 與 SDS 是一段連續空間。而不是像 RAW 的編碼方式一樣，由 ptr 指向另外一片空間，申請內存時只需要調用一次內存分配函數，效率更高。

raw 是 string 的基本編碼方式，基于簡單動態字符串（SDS）實現，存儲上限為512mb。當一個字符串采用 raw 的編碼方式的時候，它的結構如圖所示。

embstr的存儲方式是將RedisObject對象頭和SDS結構放在內存中連續的空間位置，也就是使用malloc方法一次分配，而raw需要兩次malloc，分別分配對象頭和SDS的空間。釋放空間也一樣，embstr釋放一次，raw釋放兩次，所以embstr是一種優化，

（malloc函數用于申請內存空間）

如果存儲的字符串是整數值，并且大小在 LONG MAX 范圍內，則會采用 INT 編碼。將字符串內容轉為 long，redisObject的對象 ptr 指向該long，并將 encoding 設置為 int，這樣就不需要重新開辟空間，算是長整形的一個優化。直接將數據保存在 RedisObject 的 ptr 指針位置（剛好8字節)，不再需要SDS了。

原因：對象頭占16字節，空的sdshdr占用4字節，也就是一個數據至少占用16+4=20字節。

其次操作系統使用jmalloc和tmalloc進行內存的分配，而內存分配的單位都是2的N次方，所以是 2,4,8,16,32,64 等字節，但是redis如果采取32的話，那么32-25=7，也太他媽少了，所以Redis采取的是64字節，所以：64-20=44。

在使用 string 類型時，盡可能讓其長度小于 44 字節，或者使用整數表示，使其使用 EMBSTR 和 INT 編碼。