[Redis][String][上]详细讲解

0.前言

• 字符串类型是Redis最基础的数据类型，关于字符串需要特别注意：

  • Redis中所有的键的类型都是字符串类型，⽽且其他⼏种数据结构也都是在字符串类似基础上构建的
    • 例如：列表和集合的元素类型是字符串类型
  • 字符串类型的值实际可以是字符串，包含⼀般格式的字符串 --> 不仅仅可以存储文本数据
    • 类似JSON、XML格式的字符串
    • 数字，可以是整型或者浮点型
    • 甚⾄是⼆进制流数据，
      • 例如：图⽚、⾳频、视频等
        

• ⼀个字符串的最⼤值不能超过512MB

• Redis内部存储字符串完全是按照⼆进制流的形式保存的

  • Redis是不处理字符集编码问题的，客⼾端传⼊的命令中使⽤的是什么字符集编码，就存储什么字符集编码

1.常见命令

1.SET

• 功能：将string类型的value设置到key中
  • 如果key不存在，则创建新的键值对
  • 如果key之前存在，则覆盖，⽆论原来的数据类型是什么(可能会改变原来的数据类型)，之前关于此key的TTL也全部失效
• 语法：SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
• 选项：
  • 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
    • 相当于更新key的value
  • 注意：由于带选项的SET命令可以被SETNX, SETEX, PSETEX等命令代替，所以之后的版本中，Redis可能进行合并
• 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)
• 时间复杂度：$O(1)$

2.GET

• 功能：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
• 语法：GET key
• 返回值：key对应的value，或者当key不存在时返回nil
• 时间复杂度：$O(1)$

3.MSET && MGET

• MSET:

  • 功能：一次性设置多个key的值
  • 语法：MSET key value [key value ...]
  • 返回值：永远是OK
  • 时间复杂度：$O(1)$

• MGET：

  • 功能：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
  • 语法：`MGET key [key …]
  • 返回值：对应value的列表
  • 时间复杂度：$O(1)$

• 多次GET和单词MGET比较：使用MGET/MSET可有效减少网络时间，性能较高
  

• 综上：学会使⽤批量操作，可以有效提⾼业务处理效率

  • 注意：每次批量操作所发送的键的数量也不是⽆节制的，否则可能造成单⼀命令执⾏时间过⻓，导致Redis阻塞

4.SETNX && SETXX

• SETNX：
  • 功能：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
• SETXX：
  • 功能：设置key-value，但只允许在key之前存在的情况下
  • 语法：SETXX 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
• SET、SETNX、SETXX执⾏流程
  

2.计数命令

1.INCR

• 功能：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
• 返回值：integer类型的加完后的数值
• 时间复杂度：$O(1)$

2.INCRBY

• 功能：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 increment
• 返回值：integer类型的加完后的数值
• 时间复杂度：$O(1)$

3.DECR

• 功能：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

4.DECYBY

• 功能：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

5.INCRBYFLOAT

• 功能：将key对应的string表⽰的浮点数加上对应的值，允许采⽤科学计数法表⽰浮点数
  • 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
• 语法：INCRBYFLOAT key increment
• 时间复杂度：$O(1)$
• 返回值：加/减完后的数值

6.注意

• Redis存储整数，是直接使用int类型存的，而存储小数，本质上是当作字符串来存储
  • Redis的int比较方便算术运算
  • 小数意味着每次进行算术运算，都需要把字符串转成小数，进行运算，再把结果转回字符串保存
• 很多存储系统和编程语⾔内部使⽤CAS机制实现计数功能，会有⼀定的CPU开销
  • 但在Redis中完全不存在这个问题，因为Redis是单线程架构，任何命令到了Redis服务端都要顺序执⾏
• 由于Redis处理命令的时候，是单线程模型，多个客户端同时针对同一个key进行INCR等操作，不会引起"线程安全"问题