Redis中的string类型是最基础的数据结构，用于存储字符串、整数或浮点数。它的实现和存储原理如下：

数据结构

Redis的string类型基于简单动态字符串（SDS, Simple Dynamic String），其结构如下：

struct sdshdr {
    int len;        // 记录字符串长度
    int free;       // 记录未使用的字节数
    char buf[];     // 存储字符串内容的字节数组
};

• len：记录字符串的实际长度。

• free：记录未使用的字节数，用于预分配空间以减少内存分配次数。

• buf：存储字符串内容的字节数组，以\0结尾，兼容C字符串函数。

存储原理

预分配空间

• 当字符串长度增加时，Redis会预分配额外的空间（通常为当前长度的两倍），以减少频繁内存分配的开销；

• 例如，字符串从5字节扩展到10字节时，Redis可能分配20字节的空间，其中10字节用于存储数据，10字节为未使用的空间。

惰性空间释放

• 当字符串长度缩短时，Redis不会立即释放多余空间，而是保留这些空间供未来使用，避免频繁的内存分配和释放操作。

编码优化

• 对于小整数或短字符串，Redis使用int编码直接存储，减少内存占用；

• 对于较长的字符串，Redis使用raw或embstr编码：
  raw编码：适用于较长的字符串，分配独立的内存空间。
  embstr编码：适用于较短的字符串，将字符串和元数据存储在一块连续内存中，减少内存碎片。

Redis的string类型通过SDS实现，支持动态扩展和预分配，优化了内存使用和性能。通过不同的编码方式，Redis能够高效处理各种长度的字符串和数值类型。