后端经典面试题合集, Redis 基础类型中的 String 底层实现是什么?

Step 1

Q:: Redis 基础类型中的 String 底层实现是什么？

A:: Redis 中的 String 类型底层实现为动态字符串（SDS），是一种能够高效管理可变长度字符串的抽象结构。SDS 在内存管理、字符串拼接和查询效率上优于传统的 C 字符串。其特点包括：

1. 空间预分配：在进行字符串扩展时，SDS 会预留额外的空间以减少频繁的内存重新分配。 2. 惰性空间释放：在缩短字符串时，SDS 不会立即缩减内存空间，而是保留多余的内存，以备将来可能的扩展。 3. 二进制安全：SDS 可以存储任意二进制数据，而不仅仅是文本数据。

Step 2

Q:: 为什么 Redis 使用 SDS 而不是传统的 C 字符串？

A:: Redis 选择使用 SDS 代替 C 字符串主要是因为 SDS 的高效性和安全性。C 字符串的长度是通过遍历字符串来计算的，效率较低，且无法安全地处理二进制数据。而 SDS 提供了 O(1) 时间复杂度的长度获取，能够安全地处理二进制数据，且在字符串拼接和截断时有更好的性能表现。

Step 3

Q:: SDS 的空间预分配策略是怎样的？

A:: SDS 的空间预分配策略是为了减少内存重新分配的频率。当 SDS 的长度增加时，如果新长度小于 1 MB，则分配与新长度相同的额外空间；如果新长度大于等于 1 MB，则只分配 1 MB 的额外空间。这种策略既能保证内存使用的效率，又能减少重新分配的开销。