Redis 5 中的基础数据类型包括字符串（String）、列表（List）、集合（Set）、有序集合（Sorted Set）和哈希（Hash）。每种数据类型的底层结构和优化机制都经过了精心设计，以确保在不同场景下的高效性能。
主要概括如下：
本篇介绍下字符串的内存模型结构。
字符串（String）
1、SDS（简单动态字符串）
SDS (Simple Dynamic String)：Redis使用自己的动态字符串SDS（简单动态字符串）来存储字符串数据。与 C 语言中的传统字符串不同，SDS提供了更高效的内存管理和操作。
- 预分配空间：当字符串增长时，Redis会预先分配额外的空间，减少频繁的内存重分配。
- 惰性释放：当字符串缩短时，Redis不会立即回收多余的空间，而是保留下来用于后续可能的增长。
- 二进制安全：SDS是二进制安全的，可以存储任意数据，而不仅仅是文本。
2、SDS与C语言字符串对比
C语言有处理字符串方法的。而Redis就是C语言实现的，那为什么还搞一个SDS出来呢？我们从以下几点来看：
（1）、字符串长度处理
- C语言的字符串存储方式如上图，想要获取字符串Redis的长度，需要从头开始遍历，直到遇到'\0'为止。
如上图，Redis在存储字符串时，是采用SDS（简单动态字符串）实现，其主要结构包含free、len、buf\[\]三个部分。
- free记录空闲空间的长度。
- len记录字符串长度（即buf中使用空间的长度）。
- buf\[\]存储实际的字符串内容
所以在Redis在存储字符串后，就已经记录了字符串的长度。当想要获取字符串长度时，只需要获取len即可，而无需在遍历字符串计算。前者遍历的时间复杂度为 O(n)，Redis中O(1)就能拿到，速度明显提升。
（2）、内存重新分配
1、C语言中，修改字符串的时候会重新分配内存。修改地越频繁，内存分配也就越频繁。而内存分配是会消耗性能的，那么性能必然会下降。
2、Redis中实现了对字符串扩容的两种优化策略：（SDS这里可简单理解为字符串）
（1）、空间预分配
- 对SDS修改及空间扩充时，除了分配所必须的空间外，还会额外分配未使用的空间。
- 具体分配规则：SDS修改后，len长度小于1M，那么将会额外分配与len相同长度的未使用空间。如果修改后长度大于1M，那么将分配1M的额外使用空间。但需要注意的是字符串最大长度为 512M；
（2）、惰性空间释放
当然，有空间分配对应的就有空间释放。
- SDS缩短时，并不会回收多余的内存空间，而是使用 free字段将多出来的空间记录下来。如果后续有变更操作，可直接使用free中记录的空间，减少了内存的重新分配消耗。
（3）、二进制安全
Redis可以存储各种数据类型，那么二进制数据肯定也不例外。但二进制数据并不是规则的字符串格式，可能会包含一些特殊的字符，比如'\0'等。
说明：
在 C 语言中，传统的字符串是以空字符\0作为终止符的。这意味着如果你要存储包含\0的二进制数据（例如图像、音频文件等），C 语言的字符串处理函数会错误地认为遇到\0就是字符串的结束，从而导致数据截断或解析错误。
SDS不依赖空字符\0来表示字符串的结束，会保存下全部的数据。相反，SDS使用len字段来记录字符串的实际长度，计算时不会因为遇到\0结束，会走到最后统计长度。无论buf中是否包含\0，SDS都可以通过len准确地知道字符串的长度，而不会误将\0作为字符串的结束标志。
因此，SDS 可以安全地存储和处理任意的二进制数据，而不会因为数据中包含\0而出现问题。
学海无涯苦作舟！！！