【Redis】string 字符串

string 字符串

关于 Redis 的字符串，有几点需要注意

1. Redis 所有的 key 的类型都是字符串类型
2. value 的多种数据结构也都是在字符串的基础上构建的，例如列表和集合的元素类型都是字符串类型
3. 字符串类型的值，可以是字符串，包括一般格式的字符串、JSON、XML格式的字符串；数字，可以是整数、浮点型；也可以是二进制数据流，例如图片、音频、视频
4. 一个字符串的最大长度不能超过 512MB
5. Redis 内部存储字符串完全是按照二进制流的形式保存，所以不处理编码问题，客户端传入什么字符集编码，就存储什么

常用命令

设置和获取

set

将 string 类型的 value 设置到 key 中。如果 key 存在，则覆盖，无论原来的类型是什么。如果之前有设置 TTL（过期时间），也会失效

set key value [expiration EX seconds | PX milliseconds] [NX | XX]

[ ] 中为可选选项

• EX seconds：使用秒为单位设置 key 的过期时间
• PX milliseconds：使用毫秒为单位设置 key 的过期时间
• NX：key 不存在时才进行设置
• XX：key 存在时才进行设置

如果设置成功，返回 OK；如果由于选项 NX 或 XX 条件不满足，set 不会执行，并返回（nil）

Redis 也支持上述选项和 set 的合并，如 SETEX、PSETEX、SETNX、SETXX

示例：

127.0.0.1:6379> set key1 111 ex 10
OK
127.0.0.1:6379> ttl key1
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ttl key1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> set key2 hello nx
OK
127.0.0.1:6379> set key2 111 nx
(nil)
127.0.0.1:6379> set key2 111 xx
OK
127.0.0.1:6379> get key2
"111"
127.0.0.1:6379> setnx key3 hi
(integer) 1
127.0.0.1:6379> psetex key4 1000000 hello
OK
127.0.0.1:6379> pttl key4
(integer) 997750

set、setxx、setnx 执行流程如下：

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，则会报错

get key

mget & mset

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
如果 mget 多个 key，其中有不存在的，不会报错，而是返回 nil

mget key [key…]

示例：

127.0.0.1:6379> keys *
1) "key2"
2) "key3"
3) "key4"
127.0.0.1:6379> mget key2 key1 key4
1) "111"
2) (nil)
3) "hello"

mset

一次性设置多个 key

mset key value [key value…]

只要 key value 没问题，则返回都是 OK

示例：

127.0.0.1:6379> mset key1 111 key2
(error) ERR wrong number of arguments for MSET
127.0.0.1:6379> mset key1 111 key2 hello
OK

因为 Redis 是客户端服务器架构，需要进行网络通信，多个 get/set 命令意味着多次网络通信，而 mget/mset 可以将多次 get/set 合并，减少网络通信，性能会更好

PS：但同时也要注意，Redis 执行命令是单线程，不宜单条命令太多复杂，如果 mget/mset 执行过久，会导致其他业务阻塞，无法与 Redis 交互

计数操作

incr & incrby

incr

将 key 对应的 string 表示的数字加一
如果 key 不存在，则先设置 key 对应的 value 为0，再加一
如果 key 对应的 string 不是一个整数或者范围超过 64 位有符号整型，则报错

incr key

127.0.0.1:6379> set key1 111
OK
127.0.0.1:6379> incr key1
(integer) 112
127.0.0.1:6379> incr key2
(integer) 1

incrby

将 key 对应的 string 表示的数字加上对应的值，值可正可负
如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 为 0
如果 key 对应的 string 不是整型或者范围超过64位有符号整数，则报错

incrby key decrement

127.0.0.1:6379> get key1
"112"
127.0.0.1:6379> incrby key1 100
(integer) 212

decr & decrby

decr

用法同 incr 和 incrby，效果是减去
如果不存在 key，则视为 key 对应的 value 为 0
如果 key 对应的 string 不是整型或者范围超过64位有符号整数，则报错

decr key

127.0.0.1:6379> get key1
"212"
127.0.0.1:6379> decr key1
(integer) 211

decrby

decrby key decrement

127.0.0.1:6379> get key1
"211"
127.0.0.1:6379> decrby key1 100
(integer) 111

incrbyfloat

将 key 对应的 string 表示的浮点数加上对应的值，值可正可负
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

incrbyfloat key

示例：

127.0.0.1:6379> set float1 10.50
OK
127.0.0.1:6379> incrbyfloat float1 0.1
"10.6"
127.0.0.1:6379> incrbyfloat float1 -5.0
"5.6"
127.0.0.1:6379> set float2 6.0e3
OK
127.0.0.1:6379> get float2
"6.0e3"
127.0.0.1:6379> incrbyfloat float2 3.0e2
"6300"

PS：很多存储系统和编程语言内部使用 CAS 机制实现计数功能，有一定的 CPU 开销，但因为 Redis 是单线程架构，任何命令在 Redis 服务端都要顺序执行，所以不存在上述开销

字符串操作

append

如果 key 已经存在并且是一个 string，则会将 value 追加到 原有 string 的后面。如果 key 不存在，则效果会等同于 set 命令

append key value

返回值：追加后 string 的长度，单位是字节

示例：

127.0.0.1:6379> set key1 hello
OK
127.0.0.1:6379> append key1 world
10
127.0.0.1:6379> get key1
helloworld127.0.0.1:6379> append key2 你好
6
127.0.0.1:6379> append key2 hello
11
127.0.0.1:6379> get key2
你好hello

PS：因为 Redis 存储是不对字符串进行处理的，存入什么编码就是什么编码，此处是在 Xshell 操作客户端，使用的是 UTF-8 编码，汉字占三个字节，所以 “你好” 占 6 个字节

另外，使用 redis-cli 启动客户端，get 是读取字节，对于汉字是不会进行翻译的

127.0.0.1:6379> get key2
"\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbdhello"

可以添加参数 redis-cli --raw 启动客户端，get 获取到汉字时就会尝试进行翻译

strlen

获取 key 对应的 string 的长度。当 key 存放的类型不是 string 时，报错

strlen key

返回值：string 的长度，单位是字节；当 key 不存在时，返回 0

示例：

127.0.0.1:6379> set key1 "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> strlen key1
(integer) 11
127.0.0.1:6379> keys *
1) "key1"
127.0.0.1:6379> strlen key2
(integer) 0

getrange

返回 key 对应的 string 的子串，由 start 和 end 确定（左闭右闭），单位为字节。可以使用负数表示倒数，-1 表示倒数第一个字节，-2 表示倒数第二个，以此类推。超过范围的偏移量会根据 string 的长度调整为正确的值

getrange key start end

返回值：获取到的 string 的子串。如果 key 不存在，返回空串

示例：

127.0.0.1:6379> get key1
hello world
127.0.0.1:6379> get key2
你好
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1
hello world
127.0.0.1:6379> getrange key1 1 -2
ello worl
127.0.0.1:6379> getrange key2 0 -1
你好
127.0.0.1:6379> getrange key2 1 -2
½ 
127.0.0.1:6379> getrange key3 0 4

因为使用 XShell，编码格式为 UTF-8，汉字占3个字节，getrange 获取 “你好” 的第 1 字节到 第 4 字节，会出现乱码问题

setrange

覆盖字符串的一部分，从指定的偏移量开始，覆盖的范围根据 value 指定

setrange key offset value

返回值：替换后的 string 的长度，单位字节

示例：

127.0.0.1:6379> get key1
"hello world"
127.0.0.1:6379> setrange key1 1 aaa
(integer)11
127.0.0.1:6379> get key1
"haaao world"127.0.0.1:6379> setrange key1 3 aaaaaaaaaaaaaaa
(integer)18
127.0.0.1:6379> get key1
"haaaaaaaaaaaaaaaaa"127.0.0.1:6379> get key3
(nil)
127.0.0.1:6379> setrange key3 1 aaa
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get key3
"\x00aaa"

PS：当 key 不存在时，效果相当于 set，如果此时偏移量不为0，则前面用 0x00 填充

应用场景

1. 缓存

Redis 的一大功能就是作为缓冲层，MySQL 作为存储层
先尝试从 Redis 中获取数据，数据不存在时，再去 MySQL 中获取数据，返回时缓存在 Redis 中，因为局部性原则，该数据一段时间内还可能会被再次访问，可视为热点数据

Redis 没有表、字段这种命名空间，也没有对键名有强制要求，但设计合理的键名，有利于防止键冲突和项目的可维护性
比较推荐的方式是使用 业务名:对象名:唯一标识:属性 作为键名，例如 MySQL 的数据库叫 csdn，用户表名为 user_info，那么对应的键可以为 csdn:user_info:1234、csdn:user_info:1234:name
PS：因为 Redis 是客户端服务器架构，使用网络通信，所以当键名过长时，会增大网络开销，可以使用团队内部都认同的缩写减小带宽，例如 user:1234:friends:message:6666 替换为 u:1234:fr:m:6666

2. 计数

许多应用都会使用 Redis 作为计数的基础工具，因为其自身就支持快速计数的功能，同时查询缓存速度快，还可以异步处理或者将数据落地到其他数据仓库（通常用于数据分析）
例如，视频网站的视频播放次数，点赞数

3. 手机验证码

平时在用手机号登录账号的时候，都会通过验证码的形式。
此处有两种需求：

1. 验证码的有效时间
2. 一分钟内不能多次获取验证码

Redis 都可以很简单的满足上述需求，通过 过期时间 实现验证码的有效时间；通过 incr 和 ex 实现不允许多次获取验证码

以下是 一分钟不能超过5次获取验证码的伪代码

std::string 发送验证码(phoneNumber) {key = "shortMsg:limit:" + phoneNumber;// 设置过期时间为 1 分钟（60 秒）// 使⽤ NX，只在不存在 key 时才能设置成功bool r = Redis 执⾏命令：set key 1 ex 60 nxif (r == false) {// 说明之前设置过该⼿机的验证码了long c = Redis 执⾏命令：incr keyif (c > 5) {// 说明超过了⼀分钟 5 次的限制了// 限制发送return null;}}// 说明要么之前没有设置过⼿机的验证码；要么次数没有超过 5 次std::string validationCode = ⽣成随机的 6 位数的验证码();validationKey = "validation:" + phoneNumber;// 验证码 5 分钟（300 秒）内有效Redis 执⾏命令：set validationKey validationCode ex 300;// 返回验证码，随后通过⼿机短信发送给⽤⼾return validationCode ;
}
// 验证⽤⼾输⼊的验证码是否正确
bool 验证验证码(phoneNumber, validationCode) {validationKey = "validation:" + phoneNumber;std::string value = Redis 执⾏命令：get validationKey;if (value == null) {// 说明没有这个⼿机的验证码记录，验证失败return false;}if (value == validationCode) {return true;} else {return false;}
}

---

以上就是本篇博客的所有内容，感谢你的阅读
如果觉得本篇文章对你有所帮助的话，不妨点个赞支持一下博主，拜托啦，这对我真的很重要。