面试题：Redis SDS在消息推送系统中如何优化存储结构

结构体定义：

struct sdshdr {
    int len;
    int free;
    char buf[];
};

len字段：记录了SDS字符串中已使用的字节数。通过这个字段，获取字符串长度时间复杂度为O(1)，而传统C字符串获取长度需遍历整个字符串，时间复杂度为O(n)。
free字段：记录了SDS字符串中未使用的字节数。这使得在字符串进行拼接等操作时，如果空间足够，不需要频繁分配内存，减少了内存分配和释放的开销。
buf数组：用于存储实际的字符串内容，并且以'\0'结尾，这样可以直接使用一部分C语言标准库中处理字符串的函数。

节省内存：
- 消息推送系统可能有大量的消息，SDS的free字段可以避免频繁的内存分配和释放。例如，对于一些短小且频繁更新的消息（如消息状态更新），利用SDS的预分配策略，减少内存碎片，提高内存利用率。
高效的追加操作：
- 在消息推送过程中，可能需要不断追加新的消息内容（如将多个短消息合并为长消息进行推送）。SDS的append操作可以直接利用free空间，当空间不足时，也会按照一定的策略扩展空间，整体操作时间复杂度接近O(1)，比传统C字符串在追加操作时每次都需重新分配内存要高效得多。
二进制安全：
- 消息数据可能包含二进制数据（如图片、音频等二进制格式数据的元信息），SDS以len字段记录长度，而非像C字符串依赖'\0'作为结束标志，所以可以存储包含'\0'的数据，保证了消息数据存储的完整性和准确性。
减少内存重分配次数：
- 当消息数据增长时，SDS会预分配额外的空间。如果增长后的长度小于1MB，会预分配和len相同大小的空间；如果增长后长度大于等于1MB，会预分配1MB的空间。这大大减少了在消息不断更新时内存重分配的次数，提升了系统性能，对于高并发的消息推送系统至关重要。

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