Redis 底层对 String 的 3 个优化

Redis对 String 类型实现了很多优化，通过以下三个重要的优化点来解释：

1. 简单动态字符串（SDS）

Redis 的 String 类型内部采用简单动态字符串（SDS）来管理字符串。相比于 C 语言的原生字符串，SDS 有以下优势：

能够动态地改变自己的长度，避免了不必要的内存分配和拷贝操作；
SDS 本身有一个长度属性，可以快速计算字符串的长度；
SDS 可以与 C 语言原生字符串互相转换，方便对 C 语言中一些函数的使用。

SDS 源码：

struct sdshdr {int len;                // 字符串实际长度int free;               // 字符串剩余空间char buf[];             // 字符串数据
};

源码解释：redis 源码实现 sds 函数，定义了 SDS 的各种操作函数，例如 sdsnew() 函数用于新建 SDS 字符串，sdsempty() 函数用于初始化一个空 SDS 字符串等。

2. 共享字符串

当多个客户端传入相同的字符串参数时，Redis 会把相同字符串的内部指针指向同一内存地址，这些指针共享同一个字符串对象。这种优化可以减少内存占用，提高性能。

robj *lookupShared(const char *s, size_t len) {dictEntry *de = dictFind(server.shared.dict,s);if (de) {robj *shared = dictGetVal(de);return shared;}robj *shared = createStringObject(s,len);dictAdd(server.shared.dict, s, shared);return shared;
}robj *createShared(const char *ptr, size_t len) {robj *sobj = createObject(OBJ_STRING,sdsnewlen(ptr,len));sobj->encoding = OBJ_ENCODING_RAW; // 设置编码方式为RAWreturn sobj;
}

源码解释：这里有两个相关函数：lookupShared() 用于在 Redis 的共享字符串池中查找指定的字符串，如果字符串存在，则返回字符串对象；如果字符串不存在，则新建字符串对象并存储在共享字符串池中。createShared() 函数则是用于创建新的共享字符串对象。

3. 编码的优化

Redis 的 String 类型支持多种编码方式，如 INT、EMBSTR、RAW 等。根据不同的编码方式和数据类型，Redis 选择最适合的编码方式来储存数据，从而避免了冗余的存储空间。

int encodingType(robj *o) {if (o->encoding == OBJ_ENCODING_INT) {return OBJ_ENCODING_INT;} else if (o->encoding == OBJ_ENCODING_EMBSTR) {return OBJ_ENCODING_EMBSTR;} else {return OBJ_ENCODING_RAW;}
}void setStringObject(robj *o, const char *s, size_t len) {if (o->encoding == OBJ_ENCODING_INT) {// 释放原有的整数值空间decrRefCount(o);// 创建新的Raw编码字符串对象o = createStringObject(s,len);} else if (o->encoding == OBJ_ENCODING_EMBSTR) {// 释放原有的Embstr编码字符串空间sdsfree(o->ptr);o->ptr = zmalloc(len);memcpy(o->ptr, s, len);o->encoding = OBJ_ENCODING_RAW;} else {// 设置Raw编码字符串值o->ptr = sdscpylen(o->ptr, s, len);o->encoding = OBJ_ENCODING_RAW;}
}