面试题：Redis SDS在数据更新策略中如何保障数据一致性

空间预分配：SDS 在进行字符串修改时，如果需要扩展空间，它不仅会分配当前所需的空间，还会额外分配未使用的空间。这样在一定程度上减少了连续多次修改时频繁重新分配内存的开销。在并发更新场景下，这可以避免因为频繁内存分配导致的竞态条件，因为每次修改所需的空间已经提前准备好，减少了并发操作时由于内存分配问题导致的数据不一致风险。例如，当多个线程同时尝试对一个 SDS 字符串进行追加操作时，若没有空间预分配，可能会出现某个线程正在重新分配内存，而其他线程又在读取旧内存位置的数据，导致数据不一致。空间预分配使得这种情况发生的概率降低。
惰性空间释放：当 SDS 缩短字符串时，并不会立即释放多余的空间，而是将其记录下来供后续使用。这在并发更新场景下，减少了内存释放操作带来的竞争。假设多个线程都在对 SDS 进行修改，若每次缩短字符串都立即释放空间，可能会导致多个线程同时操作内存释放相关的结构，引发数据一致性问题。惰性空间释放机制避免了这种情况，使得在并发环境下，对于内存释放操作的竞争大大减少。

写时复制（COW）机制：Redis 中的 SDS 在某些操作时采用写时复制机制。以创建子进程进行持久化为例，在子进程创建后，父子进程共享内存中的 SDS 数据结构。如果父进程在子进程存在期间对 SDS 进行修改，会触发写时复制，即父进程会复制一份 SDS 数据结构进行修改，而子进程仍然使用原来的 SDS 数据结构。这样就保证了在持久化过程中，子进程看到的数据是一致的，不会因为父进程的并发修改而出现数据不一致的情况。在并发更新场景下，这种机制使得多个进程或线程在读取数据时，只要没有修改操作，就可以共享同一份数据，只有在发生写操作时才会进行数据复制，从而保障了数据一致性。
原子操作：对于一些简单的操作，Redis 对 SDS 的某些操作可以视为原子操作。例如，对 SDS 字符串的追加操作，如果是单个追加操作且追加的内容在一定范围内（如不涉及内存重新分配等复杂情况），Redis 可以保证这个操作是原子的。在并发更新场景下，原子操作可以避免多个线程同时操作导致的数据损坏。比如多个线程同时对一个 SDS 字符串进行追加单个字符的操作，由于操作的原子性，不会出现某个线程的追加操作只完成了一部分，而另一个线程又开始操作的情况，从而保障了数据一致性。

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