你了解Redis 的二进制安全吗

最近面试的时候被问到Redis 的二进制安全相关八股文面试题。Redis二进制安全内容比较多,以下是简单的总结大致的过程,需要深入学习的建议跳过

Redis是基于C语言进行开发的,而C语言中的字符串是二进制不安全的,所以Redis就没有直接使用C语言的字符串,而是自己编写了一个新的数据结构来表示字符串,这种数据结构称之为简单动态字符串(Simple dynamic string),简称sds。

在C语言中,字符串采用的是一个char数组(柔性数组)来存储字符串,而且字符串必须要以一个空字符串\0来结尾。字符串并不记录长度,所以如果想要获取一个字符串的长度就必须遍历整个字符串,直到遇到第一个\0为止(\0不会计入字符串长度),故而获取字符串长度的时间复杂度为O(n)。

正因为C语言中是以遇到的第一个空字符\0来识别是否到了字符串末尾,因此其只能保存文本数据,不能保存图片、音频、视频和压缩文件等二进制数据,否则可能出现字符串不完整的问题,所以其是二进制不安全的。

Redis中为了实现二进制安全的字符串,对原有C语言中的字符串实现做了改进。如下所示就是一个旧版本的sds字符串的结构定义:

struct sdshdr{
  int len;//记录buf数组已使用的长度,即SDS的长度(不包含末尾的'\0')
  int free;//记录buf数组中未使用的长度
  char buf[];//字节数组,用来保存字符串
}

经过改进之后,如果想要获取sds的长度不用去遍历buf数组了,直接读取len属性就可以得到长度,时间复杂度一下就变成了O(1),而且因为判断字符串长度不再依赖空字符\0,所以其能存储图片、音频、视频和压缩文件等二进制数据,不用担心读取到的字符串不完整。

以上是基于个人总结,如果发现有误,请指出,我立即更正。

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