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RAW
    return 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;
    }
}

源码解释：这里有两个相关函数：encodingType() 用于返回某个值采用的编码方式，可以检查一个字符串对象或列表对象采用的编码方式；另一个函数 setStringObject() 用于设置一个字符串对象的值，根据需要选择适当的编码方式。

4. 总结时刻

回答出来以上三点，表明你对 Redis 的 String 类型的源码是有研究的，而不是每天只顾 CRUD，只顾写业务。

另外，也能表明你的技术深度，面试官一定会对你另眼相看哟！加油！