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redis常用数据类型之字符串类型

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redis有常用的5大数据类型，本篇文章针对字符串String类型重点讲解一下其使用方式、常用命令、以及数据结构。

数据结构

String是Redis最基本的类型，一个key对应一个value。一个Redis中字符串value最多可以是512M。

String类型是二进制安全的。意味着Redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

二进制安全是什么？

通俗的讲，C语言中，用“\0”表示字符串的结束，如果字符串中本身就有“\0”字符，那么这个字符串就会被截断，即非二进制安全；若通过某种机制，保证读写字符串时不损害其内容，则是二进制安全。

redis的String类型如何保证的二进制安全？

简单动态字符串（Simple Dynamic Strings,SDS）是Redis的基本数据结构之一，用于存储字符串和整型数据。SDS兼容C语言标准字符串处理函数，且在此基础上保证了二进制安全。

SDS对象中的buf是一个柔性数组，上层调用时，SDS直接返回了buf。由于buf是直接指向内容的指针，所以兼容C语言函数。而当真正读取内容时，SDS会通过len来限制读取长度，而非“\0”，所以保证了二进制安全。

SDS的数据结构是什么样的？

是可以修改的字符串，内部结构实现上类似于Java的ArrayList，采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

redis在为String类型分配内存空间长度capacity时，通常会比字符串长度len要大。

redis常用数据类型之字符串类型

扩容时会存在两种情况：

  • 当字符串长度小于1M时，每次扩容时增加当前capacity的一倍。
  • 当字符串长度大于1M时，每次扩容都会增加1M。

最大长度是512M。

常用命令

set命令

当我们连接客户端，在命令行输入set命令式，会带出下面的提示内容：

127.0.0.1:6379> set key value [EX seconds|PX milliseconds|EXAT timestamp|PXAT milliseconds-timestamp|KEEPTTL] [NX|XX] [GET]

后面有一系列的参数，我们一个个解释其作用：

  • 首先看一组设置过期时间的参数：

    • EX：设置key的超时秒数
    • PX：设置key的超时毫秒数
    • EXAT：设置key的过期时间戳，精确到秒
    • PXAT：设置key的过期时间戳，精确到毫秒
    • KEEPTTL：设置key永不过期

    使用示例，设置年龄age为100，3秒后过期：

    127.0.0.1:6379> set age 100 EX 3
OK

  • 带有逻辑判断的参数：

    • NX：如果key不存在，则设置成功
    • XX：如果key存在，则设置成功

    使用示例，设置age为100：

    127.0.0.1:6379> set age 100 nx
(nil)
127.0.0.1:6379> set age 100 xx
OK

  • 设置值同时返回：

    • GET：设置key为新值的同时，返回旧值

    使用示例，将age设置为1000：

    127.0.0.1:6379> set age 1000 get
"100"

get、append、strlen、setnx

这几个命令都比较简单，放在一起简单说一下：

  • get：根据key获取value

  • append：将给定的value，追加到原本key的value的末尾

    127.0.0.1:6379> get age
"1000"
127.0.0.1:6379> append age 1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> get age
"10001"

  • strlen：获取值的长度

    127.0.0.1:6379> strlen age
(integer) 5

  • setnx：当key存在则设置失败，key不存在才能设置成功，成功返回1，失败返回0

    127.0.0.1:6379> setnx age 100
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setnx age1 100
(integer) 1

incr和decr

这两个操作，有一个最重要的属性，原子性，不会被线程调度机制所打断，即不会有线程上下文的切换。

redis单命令的原子性得益于其单线程，后面文章会讲解。

  • incr：对key存储的数字值加1，如果值不存在，则赋值为1

    127.0.0.1:6379> incr age2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr age2
(integer) 2

  • decr：对key存储的数字值减1，如果值不存在，则赋值为-1

    127.0.0.1:6379> decr age3
(integer) -1
127.0.0.1:6379> decr age3
(integer) -2

  • 上面的两个操作，还有两个自定义步长的命令，指定value增加或减少指定数值

    • incrby：增加指定步长
    • decrby：减少指定步长
    127.0.0.1:6379> incrby age2 2
(integer) 4
127.0.0.1:6379> decrby age3 2
(integer) -4

批量操作命令

redis提供一些批量操作的命令:

  • mset：批量设置key-value

    127.0.0.1:6379> mset age 100 age1 101 age2 102 age3 103
OK

  • mget：批量获取value，没有返回nil

    127.0.0.1:6379> mget age age1 age2 age3 age4
1) "100"
2) "101"
3) "102"
4) "103"
5) (nil)

  • msetnx：批量设置不存在的值，此命令是原子性的，当有一个失败，则全部失败，成功返回1，失败返回0：

    127.0.0.1:6379> msetnx age 50 age4 104
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get age4
(nil)
127.0.0.1:6379> msetnx age5 105 age4 104
(integer) 1

范围操作

对于字符串类型的值，redis支持对其范围内的数据进行读取和设置：

给定一个字符串如下：

127.0.0.1:6379> set flag goodgoodstudy,daydayup
OK
127.0.0.1:6379> get flag
"goodgoodstudy,daydayup"
  • getrange：获取指定范围之间的内容 
    127.0.0.1:6379> getrange flag 5 10
"oodstu"
  • setrange：设置指定位置开始的值内容，其实是覆盖，下标从0开始 
    127.0.0.1:6379> setrange flag 5 11111
(integer) 22
127.0.0.1:6379> get flag
"goodg11111udy,daydayup"

setex

设置键值的同时，设置过期时间

  • setex key seconds value

    127.0.0.1:6379> setex age 100 100
OK
127.0.0.1:6379> ttl age
(integer) 96
127.0.0.1:6379> get age
"100"

    关于redis字符串类型的内容，就简单介绍这么多

转载自:https://juejin.cn/post/7081819186355240973
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