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Q4:
我们都知道Redis对象可以实现一种类型不同底层实现,我们现在来看字符串对象。你可以简单地说一下它的几种底层实现方案?然后讲一下为什么embstr和raw两种实现方案里要以字符串39个字节为界限或者说3版本往后为什么要使用44个字节为界限?
A:
在Redis里,字符串是一个对象,对象是由一个RedisObject结构表示,这个结构中和保存数据有关的三个属性分别是`type`,`encoding`,`ptr`,encoding对应每种类型的不同底层实现方式。
字符串的三种底层实现方案分别对应不同的应用场景,当value的值是数字时,会将指向底层实现的ptr指针变换为long类型,然后将数字直接存放进去,同时将encoding改为int;当value是一个字符串,且大小低于44个字节时(3版本用的是39个字节),采用类似压缩列表的做法,将SDS直接跟在redisObject后面,而不是通过指针指向,同时将编码改为embstr;当这个字符串大于44个字节时(3版本以前用的是39字节),使用SDS实现,并且由指针指向SDS的地址,将编码改为raw。
而使用39个字节作为分类标准的原因是因为计算机分配内存时通常以8为界限,其中8,16,32,64为分配单位,而最开始的RedisObject的头已经占据16个字节,而SDS对象的头又会占据8个字节(两个unsigned int会占据8个字节),因此留给字符串的空间只有40个字节,又因为字符串的最后一个字符默认为`\0`,因此剩下39个字节。而新版本以44为界限的原因是,每个sds都有一个sdshdr,里面的len和free记录了这个sds的长度和空闲空间,但是这样的处理十分粗糙,使用的unsigned int可以表示很大的范围,但是对于很短的sds有很多的空间被浪费了(两个unsigned int 8个字节)。新版本将原来的sdshdr改成了sdshdr8,sdshdr16,sdshdr32,sdshdr64,里面的unsigned int 变成了uint8_t,uint16_t,这样更加优化小sds的内存使用;因此最小的字符串对象头仅仅占用3个字节(len,alloc都是1个字节,还有一个char字符flag占用一个字节),因此节约了5个字节的空间,留出来的就是44个字节。
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