Redis -- String 字符串, 计数命令,字符串操作
"学如逆水行舟,不进则退。"
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Redis的String字符串
redis中所有的key都是字符串的,但是value是存在各种差异的。Redis中的字符串直接就是按照二进制的方式进行存储的,不会做任何编码转换,存的是啥取得就是啥。对于value来说,不仅仅可以存储文本数据,还可以存储整数,普通文本,Json,xml,还有一些二进制文件,例如图片音频等,但是redis对string类型限制了大小,最高位512MB。
下面是字符串类型的value的不同形式:
区别于MySQL,MySQL有一个默认的字符集,为拉丁文的字符集,插入中文机会检测插入失败。但是redis是直接存储的二进制,因此redis遇到乱码的概率就小的多。
常见命令
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。
除了最常见的set key value之外,我们还可以在set的时候设置存活时间,类似于expire的操作。
语法:set key value [expiration EX seconds | PX milliseconds] [NX|XX]
相当于set key value和expire key 10这两步的操作。EX设置的相当于秒级,PX设置的表示毫秒级。NX表示如果key不存在才设置,XX表示key存在,则不设置,并且返回nil(相当于更新操作)
[ ]表示一个独立的单元,相当于一个可有可无的选项,[ ]中的|表示或者的意思,即使是多个|也只能选择其中的一个。[ ]和[ ]之间是可以同时存在的。
还有一个小技巧就是在redis-cli输入flushAll,这个操作就相当于mysql里面的drop database。
演示 :
-2表示当前key已经被删除了
设置NX参数:
nil表明key1已经存在无法设置
设置XX参数:
OK表示覆盖key1成功
get
get key来获取对应key的value,但是只能获取对应value为字符串类型的key。
例如 :
创建一个列表类型的value,然后尝试使用get去获取,发现报错。
mget
一次性get多个key 的value。对比与get操作,mget可以减少网络传输的次数,可以节省网络资源。
时间复杂度为O (N),n是key的数量
下面是一个简单的时间消耗对比:
但是由于其是单一线程模型,同一个请求的任务的执行时间不宜过长。学会使用批量操作,可以有效提高业务处理效率,但是要注意,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长,导致 Redis 阻塞。
语法:mget key [key1 key2 key3 ... ]
多个key之间使用空格间隔开
演示:
设置三个key-value
使用mget获取三个key-value
mset
一次性可以设置多个key-value,其用法和mget类型。
时间复杂度O(N)
语法:mset key value [ key2 value2 key3 value3 ... ]
多个key-value之间使用空格间隔
返回值为ok。
演示:
setnx
set if not exists
功能类似于set key value ex,也就是说,设置的这个key已经存在,那么就会设置失败并且返回一个integer0。
语法:setnx key value
演示:
setex
设置一个key-value,并且向此key value增加一个存活时间
语法:setex key value seconds value
解释:second表示秒级,代表你要输入的秒数
演示:
设置一个存活时间为10秒的key value
-2表示这个key已经不存在了
既然有秒级,那么必然有毫秒级,毫秒级别的指令为psetex
psetex
设置一个key-value,并且向此key value增加一个存活时间(毫秒级别)
语法:psetex key value milliseconds value
解释:second表示毫秒级,代表你要输入的毫秒数
演示:
设置一个存活时间为1000ms的key value.
计数命令
- incr:针对数字字符串的value 进行 +1 操作
- incrby:针对数字字符串的value进行 +n操作
- decr:针对数字字符串的value进行 -1操作
- decrby:针对数字字符串的value进行 -n操作
- incrbyfloat:针对浮点数进行处理
这些命令的对象的value必须是数字类型的字符串例如 "111",但是不能是"111好"
incr
设置一个value为10的key,然后对其进行incr操作:
如果设置一个非整数字符串,然后对其进行incr操作:
此时就会发生错误:ERR value is not an integer or out of range
说明,这个value为非数字字符串,或者超出了范围(64位),上述例子为超出了范围。
这里的范围可以理解为java中的long类型。
注意:
如果对一个不存在的key进行incr操作会有什么效果?
? 咦?这说明什么?incr操作的key如果不存在,就会把这个key当作0来处理
incrby
针对一个数字类型的value来进行+n操作。
语法:incrby key num
解释:对key的value进行+num操作。这里的key的value必须是一个整数的字符串形式。
返回值为+num后的结果
演示:
同理如果针对一个不存在的key,那么效果如incr一样,key都会被当作0来进行+num操作。
当然你也可以使用incrby key -20来让它进行一个-n的操作。
decr
语法:decr key
返回值为计算之后的值,例如key的value为10,那么decr的返回值就为9
演示:
同理如果decr的key不存在,那么这个key就会被当作0,然后进行-1操作:
decrby
-n操作
语法:decrby key num
返回值为计算之后的结果
演示:
incrbyfloat
针对浮点数进行加减操作
语法:incrbyfloat key float
返回值仍然为计算之后的结果。
演示:
如果incrbyfloat一个不存在的key?
同样会把这个key2当作0来进行处理。
很遗憾没有decrbyfloat操作,但是你可以使用incrbyfloat 负数的形式实现减法:
上述这几个计数命令的时间复杂度都是O(1)
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,因此多个客户端对同一个value进行计数操作是不会引起'线程安全'的问题的。
除了对数字类型的字符串进行incr等操作,还有一些更多更常见的场景也需要使用到一些非常常用的命令,例如对一个字符串进行拼接操作等,字符串拼接操作在java中可以说是非常常见了。Redis中也存在对字符串形式的value进行拼接等一系列操作的命令。
字符串操作
append
如果这个key已经存在,并且是一个string,append命令会将会将要添加的内容追加到原有的value后边,如果key不存在,则等同于set命令。
语法:append key otherString
返回值值的单位为字节,如果使用的是xshell的终端,默认的字符集编码是utf8,在终端输入汉字之后,也是按照utf8编码,一个汉字在utf8编码通常是3个字节。
演示:
可以看到返回值为integer10,正好为字母数量。
如果append的key不存在,那么就相当于set:
汉字的返回值根据它的字符集来计算:
然后我们通过get来获取这个中文value的key:
这个汉字被转化为16进制去了。
可以去字符编码查看网站。
那么如何将其设置为可以识别中文?
只需要在启动redis客户端的时候,加上--raw这样的选项,redis就会尝试翻译二进制数据。
getrange
返回 key 对应的 string 的子串,由 start 和 end 确定(左闭右闭:[start, end])。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 的长度调整成正确的值。
语法:getrange key start end
时间复杂度:O(N)
演示:
我们以helloworld为例:
对helloworld进行各种getrange操作:
最后发现,发现getrange操作是不会改变原有的key的value的。
需要注意的是,这里的0 -1,0 -2都是指的字符,但是如果是中文也可以如此吗,例如:
就会出现各种乱码问题这是为嘛?所以为汉字的时候就尽量不要使用getrange,很可能切出来就不是完整的汉字,上述的代码是强行切除了几个自己,所以在utf8中查出不知道是什么字符。
setrange
覆盖字符串的一部分,从指定的偏移开始。
语法:setrange key offset value
其中offset是从第几个字节开始进行替换。举个例子:
set key hellowrold
setrange key 1 aaa
get key 输出 haaaoworld
时间复杂度:O(N), N 为 value 的长度. 由于一般给的 value 比较短, 通常视为 O(1).
返回值:替换后的 string 的长度。
演示:
如果offset为1,那么就是从第一个字节开始,如果为0就是从第一个字节的前面开始:
假设要替换的字节比较靠后,进行替换的字符串也比较长,那么:
同样的,尽量不要对中文字符串进行setrange操作。
strlen
获取 key 对应的 string 的长度,单位是字节。当 key 存放的类似不是 string 时,报错。
语法:strlen key
输出key的vaue 的字节数。
案例:
小结
string内部编码
字符串类型的内部编码有 3 种:
• int:8 个字节的长整型。
• 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长度动态决定使用哪种内部编码实现。