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2121为了满足不同的业务场景，Redis 内置了多种数据类型实现（比如 String、Hash、Sorted Set、Bitmap）。并且，Redis 还支持事务 、持久化、Lua 脚本、多种开箱即用的集群方案（Redis Sentinel、Redis Cluster）。
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23- Redis 没有外部依赖，Linux 和 OS X 是 Redis 开发和测试最多的两个操作系统，官方推荐生产环境使用 Linux 部署 Redis。
23+ Redis 没有外部依赖，Linux 和 OS X 是 Redis 开发和测试最多的两个操作系统，官方推荐生产环境使用 Linux 部署 Redis。
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2525个人学习的话，你可以自己本机安装 Redis 或者通过 Redis 官网提供的[ 在线 Redis 环境] ( https://try.redis.io/ ) 来实际体验 Redis。
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@@ -36,7 +36,7 @@ Redis 内部做了非常多的性能优化，比较重要的主要有下面 3
3636- Redis 基于 Reactor 模式设计开发了一套高效的事件处理模型，主要是单线程事件循环和 IO 多路复用（Redis 线程模式后面会详细介绍到）；
3737- Redis 内置了多种优化过后的数据结构实现，性能非常高。
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39- 下面这张图片总结的挺不错的，分享一下，出自 [ Why is Redis so fast?] ( https://twitter.com/alexxubyte/status/1498703822528544770 ) 。
39+ 下面这张图片总结的挺不错的，分享一下，出自 [ Why is Redis so fast?] ( https://twitter.com/alexxubyte/status/1498703822528544770 ) 。
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4141![ why-redis-so-fast] ( ./images/why-redis-so-fast.png )
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@@ -95,7 +95,7 @@ Memcached 是分布式缓存最开始兴起的那会，比较常用的。后来
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9696### Redis 除了做缓存，还能做什么？
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98- - ** 分布式锁** ： 通过 Redis 来做分布式锁是一种比较常见的方式。通常情况下，我们都是基于 Redisson 来实现分布式锁。相关阅读： [ 《分布式锁中的王者方案 - Redisson》 ] ( https://mp.weixin.qq.com/s/CbnPRfvq4m1sqo2uKI6qQw ) 。
98+ - ** 分布式锁** ： 通过 Redis 来做分布式锁是一种比较常见的方式。通常情况下，我们都是基于 Redisson 来实现分布式锁。关于 Redis 实现分布式锁的详细介绍，可以看我写的这篇文章： [ 分布式锁详解 ] ( https://javaguide.cn/distributed-system/distributed-lock.html ) 。
9999- ** 限流** ：一般是通过 Redis + Lua 脚本的方式来实现限流。相关阅读：[ 《我司用了 6 年的 Redis 分布式限流器，可以说是非常厉害了！》] ( https://mp.weixin.qq.com/s/kyFAWH3mVNJvurQDt4vchA ) 。
100100- ** 消息队列** ：Redis 自带的 list 数据结构可以作为一个简单的队列使用。Redis 5.0 中增加的 Stream 类型的数据结构更加适合用来做消息队列。它比较类似于 Kafka，有主题和消费组的概念，支持消息持久化以及 ACK 机制。
101101- ** 复杂业务场景** ：通过 Redis 以及 Redis 扩展（比如 Redisson）提供的数据结构，我们可以很方便地完成很多复杂的业务场景比如通过 bitmap 统计活跃用户、通过 sorted set 维护排行榜。
@@ -113,6 +113,10 @@ Redis 5.0 新增加的一个数据结构 `Stream` 可以用来做消息队列，
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114114相关文章推荐：[ Redis 消息队列的三种方案（List、Streams、Pub/Sub）] ( https://javakeeper.starfish.ink/data-management/Redis/Redis-MQ.html ) 。
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116+ ### 如何基于 Redis 实现分布式锁？
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118+ 关于 Redis 实现分布式锁的详细介绍，可以看我写的这篇文章：[ 分布式锁详解] ( https://javaguide.cn/distributed-system/distributed-lock.html ) 。
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116120## Redis 数据结构
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118122### Redis 常用的数据结构有哪些？
@@ -140,6 +144,83 @@ Redis 5.0 新增加的一个数据结构 `Stream` 可以用来做消息队列，
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141145在绝大部分情况，我们建议使用 String 来存储对象数据即可！
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147+ ### String 的底层实现是什么？
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149+ Redis 是基于 C 语言编写的，但 Redis 的 String 类型的底层实现并不是 C 语言中的字符串（即以空字符 ` \0 ` 结尾的字符数组），而是自己编写了 [ SDS] ( https://github.com/antirez/sds ) （Simple Dynamic String，简单动态字符串） 来作为底层实现。
150+
151+ SDS 最早是 Redis 作者为日常 C 语言开发而设计的 C 字符串，后来被应用到了 Redis 上，并经过了大量的修改完善以适合高性能操作。
152+
153+ Redis7.0 的 SDS 的部分源码如下（https://github.com/redis/redis/blob/7.0/src/sds.h）：
154+
155+ ``` c
156+ /* Note: sdshdr5 is never used, we just access the flags byte directly.
157+ * However is here to document the layout of type 5 SDS strings. */
158+ struct __attribute__ ((__ packed__ )) sdshdr5 {
159+ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length * /
160+ char buf[ ] ;
161+ };
162+ struct __ attribute__ ((__ packed__ )) sdshdr8 {
163+ uint8_t len; /* used * /
164+ uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator * /
165+ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits * /
166+ char buf[ ] ;
167+ };
168+ struct __ attribute__ ((__ packed__ )) sdshdr16 {
169+ uint16_t len; /* used * /
170+ uint16_t alloc; /* excluding the header and null terminator * /
171+ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits * /
172+ char buf[ ] ;
173+ };
174+ struct __ attribute__ ((__ packed__ )) sdshdr32 {
175+ uint32_t len; /* used * /
176+ uint32_t alloc; /* excluding the header and null terminator * /
177+ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits * /
178+ char buf[ ] ;
179+ };
180+ struct __ attribute__ ((__ packed__ )) sdshdr64 {
181+ uint64_t len; /* used * /
182+ uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator * /
183+ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits * /
184+ char buf[ ] ;
185+ };
186+ ```
187+
188+ 通过源码可以看出，SDS 共有五种实现方式 SDS_TYPE_5（并未用到）、SDS_TYPE_8、SDS_TYPE_16、SDS_TYPE_32、SDS_TYPE_64，其中只有后四种实际用到。Redis 会根据初始化的长度决定使用哪种类型，从而减少内存的使用。
189+
190+ | 类型 | 字节 | 位 |
191+ | -------- | ---- | ---- |
192+ | sdshdr5 | < 1 | <8 |
193+ | sdshdr8 | 1 | 8 |
194+ | sdshdr16 | 2 | 16 |
195+ | sdshdr32 | 4 | 32 |
196+ | sdshdr64 | 8 | 64 |
197+
198+ 对于后四种实现都包含了下面这 4 个属性：
199+
200+ - `len` ：字符串的长度也就是已经使用的字节数
201+ - `alloc`：总共可用的字符空间大小，alloc-len 就是 SDS 剩余的空间大小
202+ - `buf[]` ：实际存储字符串的数组
203+ - `flags` ：低三位保存类型标志
204+
205+ SDS 相比于 C 语言中的字符串有如下提升：
206+
207+ 1. **可以避免缓冲区溢出** ：C 语言中的字符串被修改（比如拼接）时，一旦没有分配足够长度的内存空间，就会造成缓冲区溢出。SDS 被修改时，会先根据 len 属性检查空间大小是否满足要求，如果不满足，则先扩展至所需大小再进行修改操作。
208+ 2. **获取字符串长度的复杂度较低** ： C 语言中的字符串的长度通常是经过遍历计数来实现的，时间复杂度为 O(n)。SDS 的长度获取直接读取 len 属性即可，时间复杂度为 O(1)。
209+ 3. **减少内存分配次数** ： 为了避免修改（增加/减少）字符串时，每次都需要重新分配内存（C 语言的字符串是这样的），SDS 实现了空间预分配和惰性空间释放两种优化策略。当 SDS 需要增加字符串时，Redis 会为 SDS 分配好内存，并且根据特定的算法分配多余的内存，这样可以减少连续执行字符串增长操作所需的内存重分配次数。当 SDS 需要减少字符串时，这部分内存不会立即被回收，会被记录下来，等待后续使用（支持手动释放，有对应的 API）。
210+ 4. **二进制安全** ：C 语言中的字符串以空字符 `\0` 作为字符串结束的标识，这存在一些问题，像一些二进制文件（比如图片、视频、音频）就可能包括空字符，C 字符串无法正确保存。SDS 使用 len 属性判断字符串是否结束，不存在这个问题。
211+
212+ 多提一嘴，很多文章里 SDS 的定义是下面这样的：
213+
214+ ```c
215+ struct sdshdr {
216+ unsigned int len;
217+ unsigned int free;
218+ char buf[];
219+ };
220+ ```
221+
222+ 这个也没错，Redis 3.2 之前就是这样定义的。后来，由于这种方式的定义存在问题，` len ` 和 ` free ` 的定义用了 4 个字节，造成了浪费。Redis 3.2 之后，Redis 改进了 SDS 的定义，将其划分为了现在的 5 种类型。
223+
143224### 购物车信息用 String 还是 Hash 存储更好呢?
144225
145226由于购物车中的商品频繁修改和变动，购物车信息建议使用 Hash 存储：
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