详解Redis的String类型及相关命令

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目录

SET

GET

MGET

MSET

SETNX

SET和SETNX和SETXX对比

INCR

INCRBY

DECR

DECRBY

INCRBYFLOAT

APPEND

GETRANGE

SETRANGE

STRLEN

内部编码

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SET

将 string 类型的 value 设置到 key 中。如果 key 之前存在，则覆盖，⽆论原来的数据类型是什么。之前关于此 key 的 TTL 也全部失效。

返回值：

        如果设置成功，返回 OK。

        如果由于 SET 指定了 NX 或者 XX 但条件不满⾜，SET 不会执⾏，并返回 (nil)。

语法

EX seconds⸺使⽤秒作为单位设置 key 的过期时间。
PX milliseconds⸺使⽤毫秒作为单位设置 key 的过期时间。
NX ⸺只在 key 不存在时才进⾏设置，即如果 key 之前已经存在，设置不执⾏。
XX ⸺只在 key 存在时才进⾏设置，即如果 key 之前不存在，设置不执⾏。

举例 

GET

获取 key 对应的 value。如果 key 不存在，返回 nil。如果 value 的数据类型不是 string，会报错。

返回值：key 对应的 value，或者 nil 当 key 不存在。

语法

举例

MGET

⼀次性获取多个 key 的值。如果对应的 key 不存在或者对应的数据类型不是 string，返回 nil。

返回值：对应 value 的列表。

语法

举例

MSET

⼀次性设置多个 key 的值。

返回值：永远是 OK。

语法

举例

使⽤ mget / mset 由于可以有效地减少了⽹络时间，所以性能相较更⾼。

SETNX

设置 key-value 但只允许在 key 之前不存在的情况下。

语法

SETNX key value

时间复杂度：O(1)
返回值：1 表⽰设置成功。0表示没有设置。

举例

redis> MSET key1 "Hello" key2 "World"
"OK"
redis> GET key1
"Hello"
redis> GET key2
"World"

SET和SETNX和SETXX对比

INCR

将 key 对应的 string 表⽰的数字加⼀。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。

语法

INCR key

时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的加完后的数值。

举例

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> INCR mykey
(integer) 11
redis> GET mykey
"11"

INCRBY

将 key 对应的 string 表⽰的数字加上对应的值。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。

语法

INCRBY key decrement

举例

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> INCRBY mykey 5
(integer) 15

时间复杂度：O(1)

返回值：integer 类型的加完后的数值。

DECR

将 key 对应的 string 表⽰的数字减⼀。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。

语法

DECR key

时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的减完后的数值。

举例

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> DECR mykey
(integer) 9
redis> SET mykey "234293482390480948029348230948"
"OK"
redis> DECR mykey
(error) value is not an integer or out of range

DECRBY

将 key 对应的 string 表⽰的数字减去对应的值。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。

语法

DECRBY key decrement

时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的减完后的数值。

举例

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> DECRBY mykey 3
(integer) 7

INCRBYFLOAT

将 key 对应的 string 表⽰的浮点数加上对应的值。如果对应的值是负数，则视为减去对应的值。如果key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的不是 string，或者不是⼀个浮点数，则报错。允许采⽤科学计数法表⽰浮点数。

语法

INCRBYFLOAT key increment

时间复杂度：O(1)
返回值：加/减完后的数值。

举例

redis> SET mykey 10.50
"OK"
redis> INCRBYFLOAT mykey 0.1
"10.6"
redis> INCRBYFLOAT mykey -5
"5.6"
redis> SET mykey 5.0e3
"OK"
redis> INCRBYFLOAT mykey 2.0e2
"5200"

APPEND

如果 key 已经存在并且是⼀个 string，命令会将 value 追加到原有 string 的后边。如果 key 不存在，则效果等同于 SET 命令。

语法

APPEND KEY VALUE

时间复杂度：O(1). 追加的字符串⼀般⻓度较短, 可以视为 O(1).
返回值：追加完成之后 string 的⻓度。

举例

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> APPEND mykey "Hello"
(integer) 5
redis> APPEND mykey " World"
(integer) 11
redis> GET mykey
"Hello World"

GETRANGE

返回 key 对应的 string 的⼦串，由 start 和 end 确定（左闭右闭）。可以使⽤负数表⽰倒数。-1 代表倒数第⼀个字符，-2 代表倒数第⼆个，其他的与此类似。超过范围的偏移量会根据 string 的⻓度调整成正确的值。

语法

GETRANGE key start end

时间复杂度：O(N). N 为 [start, end] 区间的⻓度. 由于 string 通常⽐较短, 可以视为是 O(1)
返回值：string 类型的⼦串

举例

redis> SET mykey "This is a string"
"OK"
redis> GETRANGE mykey 0 3
"This"
redis> GETRANGE mykey -3 -1
"ing"
redis> GETRANGE mykey 0 -1
"This is a string"
redis> GETRANGE mykey 10 100
"string"

SETRANGE

覆盖字符串的⼀部分，从指定的偏移开始。

语法

SETRANGE key offset value

时间复杂度：O(N), N 为 value 的⻓度. 由于⼀般给的 value ⽐较短, 通常视为 O(1).
返回值：替换后的 string 的⻓度。

举例

redis> SET key1 "Hello World"
"OK"
redis> SETRANGE key1 6 "Redis"
(integer) 11
redis> GET key1
"Hello Redis"

STRLEN

获取 key 对应的 string 的⻓度。当 key 存放的类似不是 string 时，报错。

语法

STRLEN key

时间复杂度：O(1)
返回值：string 的⻓度。或者当 key 不存在时，返回 0。

举例

redis> SET mykey "Hello world"
"OK"
redis> STRLEN mykey
(integer) 11
redis> STRLEN nonexisting
(integer) 0

内部编码

字符串类型的内部编码有 3 种：

int：8 个字节的⻓整型。
embstr：⼩于等于 39 个字节的字符串。
raw：⼤于 39 个字节的字符串。

Redis 会根据当前值的类型和⻓度动态决定使⽤哪种内部编码实现。

整型类型⽰例如下：

127.0.0.1:6379> set key 6379
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"int"

短字符串⽰例如下：

# ⼩于等于 39 个字节的字符串
127.0.0.1:6379> set key "hello"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"embstr"

⻓字符串⽰例如下：

# ⼤于 39 个字节的字符串
127.0.0.1:6379> set key "one string greater than 39 bytes ........"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"raw"

应用场景

1.缓存功能：

String类型常用于缓存经常访问的数据，如数据库查询结果、网页内容等，以提高访问速度和降低数据库的压力。
在商品系统中，商品的详细信息如描述、价格、库存等数据通常不会频繁变动，但会被频繁查询。每次用户访问商品详情时，都直接从数据库查询这些信息会导致不必要的数据库负载。而Redis作为内存数据库，提供极速的读写能力，可以大幅降低数据访问延迟，提升用户体验。
当商品信息更新时，相应的缓存可以更新或失效，以保证数据的实时性和一致性。

2.计数器：

利用INCR和DECR命令，String类型可以作为计数器使用，适用于统计如网页访问量、商品库存数量等。
对于文章的浏览量的统计，每篇博客文章都有一个唯一的标识符（例如文章ID）。每次文章被访问时，文章ID对应的浏览次数在Redis中递增。这样可以实时更新和获取文章的浏览次数，并且Redis的原子操作保证了高并发场景下的计数准确性。

3.分布式锁：

通过SETNX命令（仅当键不存在时设置值），String类型可以实现分布式锁，保证在分布式系统中的互斥访问。
在分布式系统中，如电商的秒杀活动或库存管理，需要确保同一时间只有一个进程或线程可以修改共享资源，以避免数据不一致的问题。使用Redis的SETNX命令可以实现分布式锁的获取和释放，通过Lua脚本确保释放锁时的原子性。

4.分布式Session：

在使用nginx做负载均衡的场景中，如果每个从服务器上都各自存储自己的session，那么当切换了服务器后，session信息会由于不共享而丢失。此时可以考虑使用Redis等非关系型数据库来存储session。
Redis的读写性能远高于关系型数据库，因此更适合用于存储session信息。

5.全局唯一值生成：

有时候需要生成一个全局唯一值，可以通过Redis的INCRBY等命令来实现。例如，可以设置一个初始值，然后每次需要生成唯一值时都对该值进行自增操作。

6.存储对象：

虽然String类型也可以存储对象（通常是将对象序列化为JSON字符串），但更推荐的做法是使用Hash类型来存储对象。不过，在一些简单场景下，或者当对象属性不经常变化时，仍然可以使用String类型来存储对象。

7.验证码存储与验证：

在一些需要验证码验证的场景中（如登录、注册、找回密码等），可以将验证码存储在Redis中，并设置一个过期时间。当用户提交验证码进行验证时，从Redis中取出对应的验证码进行比对。如果验证通过，则删除该验证码；如果验证失败或验证码已过期，则进行相应的处理。

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