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Redis:string类型

Redis:string类型

    • string命令
      • 设置与读取
        • SET
        • GET
        • MSET
        • MGET
      • 数字操作
        • INCR
        • INCRBY
        • DECR
        • DECRBY
        • INCRBYFLOAT
      • 字符串操作
        • APPEND
        • STRLEN
        • GETRANGE
        • SETRANGE
    • 内部编码
      • int
      • embstr
      • raw


Redis中,字符串string存储的是二进制,以byte为单位,输入的二进制是什么,那么存储的就是什么,string不进行编码的转化。

因此string类型可以存储非常多种类的数据,比如ASCII编码字符串,UTF-8编码字符串,int整型,甚至可以存储图片,视频音频等,因为这些都是二进制,怎么存进去的,最后就怎么解析。

当然,一般不会用string存储图片,视频音频,因为它们太大了,内存没那么多空间,只是理论上可行。


string命令

设置与读取

SET
  • 设置一个key
set key value [EX seconds | PX milliseconds] [NX | XX]

由于set默认情况下就是设置一个string,所以没有什么其它的特殊语法,此处介绍两个选项。

  • EX seconds:以秒为单位,设置超时时间
  • PX milliseconds:以毫秒为单位,设置超时时间
  • NX:如果key不存在才设置,如果存在返回nil
  • XX:如果key存在就更新,如果不存在返回nil

注意:通过XX更新后,原先的过期时间会失效,数据类型也有可能变化

示例:

在这里插入图片描述

该指令设置了一个字符串key1,内容为12345,过期时间为10 snx表示只有不存在才设置。

示例:

在这里插入图片描述

和刚才一样设置一个超时时间10 s的字符串,随后立刻通过xx选项进行更新操作。更新后发现,ttl的返回值变成了-1,这说明原先ex设置的过期时间被覆盖了。


GET
  • 获取key对应的value
get key

set一样,get的默认数据类型就是string如果value类型不是string,会发生报错


MSET
  • 一次设置多个key
mset key value [key value ...]

由于Redis基于网络通信,所以多条指令压缩为一条指令就是把多个网络请求压缩为一个,对效率提升非常明显。所以Redis提供了这样的一次设置多组键值对的指令。


MGET
  • 一次获取多个keyvalue
mget key [key ...]

示例:

在这里插入图片描述


数字操作

由于string内部还可以存储数字,所以Redis还提供了数字操作的命令。

INCR
  • 指定整数+1
incr key

返回值是字符串+1后的结果。

示例:

在这里插入图片描述

如图,设置了一个数字后,通过incr对其自增,返回了124,并且get num1的值也自增了。

在这里插入图片描述

当设置的数字值过大,此时就不会被解析为数组,而是解析为字符串。此时incr执行失败,检测到num2类型为embstrstring可以存储的最大整型为64位有符号整型,相当于C/C++中的long long

在这里插入图片描述

另外的,incr可以操作一个空值,并且将其视为数字0。此处通过get检测num3不存在,但是incr num3成功执行,结果为1


INCRBY
  • 指定整数,增加指定的值
incrby key increment

key对应的value的值就会增加increment,其余特性和incr相同。

示例:

在这里插入图片描述

注意:incrby可以增加一个负数,也就是做减法。但是不能操作浮点数,只能操作整型。


DECR
  • 指定整数-1
decr key

返回值是字符串-1后的结果。


DECRBY
  • 指定整数,减少指定的值
decrby key decrement

key对应的value的值就会减少decrement,其余特性和decr相同。

同样的,decrby也可以操作负数,此时相当于增加decrement的绝对值。


INCRBYFLOAT
  • 指定浮点数/整数,增加指定的值
incrbyfloat key increment

同样的,返回keyvalue自增后的值。

示例:

在这里插入图片描述

与整型不同,Redis没有提供DECRBYFLOAT指令,也就是说浮点数想要进行减法,只能让increment为负数。


字符串操作

回到string的本职工作,自然是要存储字符串,字符串也要提供相关的操作。

APPEND
  • value追加字符串的尾部
append key value

返回追加完成后,字符串的总长度。

在这里插入图片描述

如图完成了一个字符串的追加。

在这里插入图片描述

同样的,如果原先key不存在,则视为一个空串,直接追加


STRLEN
  • 获取字符串的长度
strlen key

返回字符串的长度,以字节为单位。

如果遇到中文:

在这里插入图片描述

此时根据UTF-8编码,一个中文占3 byte,所以两个中文的长度是6。如果再输出这个中文字符串,会得到一个乱码。此处\x是一个转义字符,表示一个十六进制数字。也就是说\xe4整体是一个十六进制的数字,占一个字节。

其实这个十六进制数字,就是汉字的编码,比如\xe4 \xdb \xa0就是汉字"你"。如果想要让Redis支持输出中文,在启动时要加入--raw选项:

在这里插入图片描述

这样就可以正常输出中文了,但是要注意,如果key不存在,原本是输出nil,但是会被转化为一个空行。


GETRANGE
  • 返回字符串指定范围的字串
getrange key start end

获取的字串是下标范围[start, end]的闭区间,下标从0开始。而且支持使用负数,最后一个字符串的负数编码为-1

示例:

在这里插入图片描述

第一次截取,区间为[0, 5],由于是闭区间,所以有6个字符。
第二次截取,区间为[0, -1]-1就是最后一个字符,又是闭区间,所以输出整个字符串。

在这里插入图片描述

如果存储汉字,此时依然以字节解析,而不是以字符为单位。

如果开启了--raw选项:

在这里插入图片描述

此时汉字"好"截取了一半,但是不输出,只有"你"被完整拆分下来,才能解析。


SETRANGE
  • 修改指定范围内的字符串
setrange key offset value

从下标offset位置开始覆盖,字符串替换为value,返回替换后的字符串长度。

示例:

在这里插入图片描述

此处从下标5,也就是字符w开始覆盖,往后三个字符替换为cpp,而ld不变。

在这里插入图片描述

如果字符串覆盖后超出原先的长度,此时字符串就会变长。

对于不存在的key

在这里插入图片描述

如果在空的key后面修改字符串,此时offset之前的所有字节自动初始化为\x00offset之后的内容正常覆盖。

总结:

命令执行效果
set key value[key value...]设置key的值为value
get key获取key的值
del key[key...]删除指定的key
mset key value[key value ...]批量设置指定的keyvalue
mget key[key...]批量获取key的值
incr key指定的整数的值+1
decr key指定的整数的值-1
incrby key n指定的整数的值+n
decrby key n指定的整数的值-n
incrbyfloat key n指定的整数/浮点数的值+n
append key value指定的字符串追加value
strlen key获取指定字符串的长度
setrange key offset value覆盖指定字符串offset开始的部分值
getrange key start end获取指定字符串startend的部分值

内部编码

Redis 中,string 数据类型的底层实现有三种编码方式:intembstrraw。每种编码方式有其特定的使用场景和实现细节,以优化内存使用和性能表现。

int

当一个字符串的值可以被解析为整数(有符号的 64 位整数范围内)时,Redis 会将其存储为整数

int 编码使用 8 byte 来存储整数值。这种方式的优势在于节省存储空间并提高处理速度,因为整数操作比字符串操作更高效。

embstr

用于存储长度小于或等于 39 byte 的字符串。

embstr 编码是为了优化小字符串的内存分配和管理而设计的。embstr 的实现将字符串对象的结构和实际字符串数据放在一起,这样在创建时只需要一次内存分配。其包含一个 SDSSimple Dynamic String)结构,用于管理字符串的长度等信息。

这种方式减少了内存碎片,提高了缓存的局部性,并使得创建和销毁字符串对象的速度更快。

raw

用于存储长度大于 39 byte 的字符串。

raw 编码是传统方式,分开存储字符串对象和字符串数据。与 embstr 不同,raw 编码需要两次内存分配:一次用于存储字符串对象的基本信息,比如长度,另一次用于实际的字符串数据。

这种方式允许更灵活的字符串管理,适合处理较大字符串的场景。在需要对字符串进行修改时,raw 编码也能更好地管理内存。


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