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Redis六大常见命令详解：从set/get到过期策略的全方位解析

news 2025/9/1 6:22:59

目录

1.前言

插播一条消息~

2.正文

2.1set和get

2.1.1set 命令

2.1.2get 命令

2.2六种全局命令

2.2.1keys

2.2.2exists

2.2.3del

2.2.4expire和pexpire

Redis 过期策略流程

2.2.5ttl

2.2.6type

3.小结

1.前言

在现代后端开发体系中，Redis 作为高性能的内存数据库中间件，凭借其亚毫秒级响应速度与丰富的数据结构支持，已成为解决高并发读写、缓存穿透防护、分布式锁实现等核心场景的关键技术组件。其在电商秒杀、实时排行榜、会话存储等业务场景中的广泛应用，凸显了掌握其命令体系对于后端工程师的必要性。

开发者在实践中常面临两类核心挑战：一是命令参数体系复杂导致的使用混淆，例如 SET 命令的 NX/XX 选项与过期时间参数的组合逻辑；二是生产环境下的误操作风险，如 FLUSHALL 命令的无限制执行可能引发数据灾难性丢失。这些问题直接影响系统稳定性与开发效率，亟需系统化的知识梳理与实践指导。

本文将通过结构化学习路径，帮助读者实现从命令语法掌握到工程化实践落地的能力跃迁，系统性提升 Redis 技术栈的应用水平。

插播一条消息~

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2.正文

2.1set和get

set 和 get 是 Redis 中最基础的键值对操作命令，分别用于设置和获取键值对数据，是日常开发中使用频率最高的命令之一。

命令作用

set 命令负责向 Redis 中存储键值对，支持设置过期时间及条件性操作；get 命令则用于读取指定键对应的 value 值，是数据查询的基础操作。两者配合使用可实现简单的键值存储与读取功能。

语法解析与参数详解

2.1.1set 命令

基础语法：

SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

该命令通过可选参数扩展了基础功能，核心参数包括过期时间设置（EX/PX）和条件性设置（NX/XX），具体说明如下：

  • EX seconds：以秒为单位设置键的过期时间，到期后键会自动删除。适用于需要缓存自动失效的场景，如临时会话数据存储。
  • PX milliseconds：以毫秒为单位设置过期时间，提供比 EX 更高精度的时效控制，适合对过期时间敏感的高频操作场景。
  • NX：仅当键不存在时才执行设置操作，返回 OK；若键已存在则返回 nil。这一特性使其成为分布式锁实现的核心基础，可避免多个进程重复设置同一资源锁。
  • XX：仅当键已存在时才执行设置操作，常用于更新已有键值的场景，确保操作不会意外创建新键。

注意：NX 和 XX 为互斥参数，不可同时使用；EX 与 PX 也不可同时指定，需根据精度需求选择其一。

返回值：

  • 成功设置时返回 OK；
  • 若 NX/XX 条件不满足（如 NX 时键已存在），返回 nil。

2.1.2get 命令

基础语法：

GET key

返回值：

  • 若键存在，返回对应的 value（字符串类型）；
  • 若键不存在或已过期，返回 nil。

示例验证

通过实际命令演示 set 和 get 的使用效果：

set 命令示例：

# 场景1：设置带过期时间的用户信息（3600秒后自动过期）
SET user:100 "zhangsan" EX 3600  
# 返回：OK  # 场景2：分布式锁场景（仅当锁键不存在时获取锁）
SET lock:order:1001 "locked" NX PX 5000  
# 若 lock:order:1001 不存在，返回 OK；否则返回 nil  # 场景3：更新已存在的购物车数据（仅当 cart:200 存在时执行）
SET cart:200 "book,pen" XX  
# 若 cart:200 存在，返回 OK；否则返回 nil

get 命令示例：

# 获取存在的键值
GET user:100  
# 返回："zhangsan"  # 获取不存在的键
GET none_exist_key  
# 返回：nil  # 获取已过期的键（假设 user:100 已过期）
GET user:100  
# 返回：nil

参数总结表

为更清晰对比 set 命令参数的差异，以 下表格汇总各参数的含义与典型应用场景：

参数含义使用场景示例
EX seconds设置过期时间（秒级精度）用户会话缓存（如 30 分钟过期）
PX milliseconds设置过期时间（毫秒级精度）高频交易的临时锁（如 500ms 超时）
NX仅键不存在时设置分布式锁获取（避免重复加锁）
XX仅键存在时设置订单状态更新（确保订单已创建）

2.2六种全局命令

2.2.1keys

keys 命令是 Redis 中用于查找符合指定模式键的核心命令，其通过支持多种通配符实现灵活的键匹配功能。该命令在日常开发与调试中较为常用，但在生产环境需谨慎使用以避免性能风险。

通配符类型及示例：

通配符含义示例说明
?匹配单个字符KEYS user:?匹配 user:0、user:a 等（单个字符占位）
*匹配任意个字符（包括 0 个）KEYS article:*匹配 article:123、article:abc 等
[abc]匹配括号内任意单个字符KEYS tag:[123]匹配 tag:1、tag:2、tag:3
[^e]匹配不在括号内的单个字符KEYS name:[^e]匹配 name:a、name:b 等（排除 name:e）
[a-b]匹配指定范围的单个字符KEYS order:[0-9]匹配 order:0 到 order:9

生产环境风险警示：keys * 命令会对 Redis 全库键进行遍历，其实现方式是阻塞主线程直至完成所有键的扫描。在百万级以上键的场景中，该操作可能导致 Redis 服务卡顿甚至超时，直接影响业务可用性。禁止在生产环境使用 keys * 或其他匹配模式过大的 keys 命

替代方案推荐使用 SCAN 命令，其通过游标分批迭代的方式获取键，可有效避免阻塞。例如，如需遍历所有以 article: 为前缀的键，可执行：

SCAN 0 MATCH article:* COUNT 100

该命令从游标 0 开始，每次返回最多 100 个匹配键，并返回下一次迭代的游标，直至游标为 0 表示遍历完成。此方式可在业务低峰期执行，降低对正常服务的影响。

2.2.2exists

EXISTS 命令是 Redis 中用于判断一个或多个键是否存在的核心操作命令，其功能定位是提供键状态的快速校验机制，在缓存管理、数据一致性维护等场景中具有基础支撑作用。

语法格式

该命令支持单键或多键检查，基本语法为：

EXISTS key [key ...]

其中 key 为待检查的键名，支持同时传入多个键名（用空格分隔）进行批量检查。

返回值解析

EXISTS 命令的返回值为 整数类型，表示在指定的键列表中实际存在的键的数量，这一设计区别于传统布尔值返回逻辑，为批量操作提供了更丰富的状态信息。具体表现为：

  • 当检查单个键时，若键存在返回 1，不存在返回 0
  • 当检查多个键时，返回值为存在的键的总数

代码示例

> SET cart:100 "items"
OK> EXISTS cart:100
(integer) 1> EXISTS order:999
(integer) 0> SET user:100 "John Doe"
OK> SET product:200 "Book"
OK> EXISTS user:100 product:200 category:30
(integer) 2

通过以下场景可直观理解返回值特性：

  • 检查存在的单键：EXISTS cart:100 → 返回 1（表示购物车 ID 100 的键存在）
  • 检查不存在的单键：EXISTS order:999 → 返回 0（表示订单 ID 999 的键不存在）
  • 检查多个键：EXISTS user:100 product:200 category:30 → 若前两个键存在、第三个不存在，则返回 2
> EXISTS product:100 stock:100 discount:100
(integer) 3

关键特性：EXISTS 命令的返回值设计使其在批量场景中具备高效性，一次调用即可获取多个键的存在状态，避免了多次单键检查带来的网络往返开销。例如在电商商品详情页渲染前，可通过 EXISTS product:100 stock:100 discount:100 批量验证商品基础数据、库存及折扣信息的缓存是否存在，显著提升系统响应速度。

业务实用价值

在实际生产环境中，EXISTS 命令的典型应用包括：

  • 缓存穿透防护：在查询数据库前，通过 EXISTS 检查缓存键是否存在，若不存在则直接返回空结果，避免无效数据库查询
  • 分布式锁实现：在尝试获取锁前，通过 EXISTS lock:resource 检查锁键状态，减少 SETNX 等命令的无效调用
  • 数据生命周期管理：定期通过 EXISTS 批量检查过期键的实际存在状态，辅助优化缓存淘汰策略

需注意的是，EXISTS 命令对已过期但尚未被删除（如处于惰性删除阶段）的键会返回 0，因其逻辑上已不属于有效存在的键。这一特性确保了命令返回结果与键的实际可用状态保持一致，为业务决策提供可靠依据。

2.2.3del

DEL 命令是 Redis 中用于删除键的核心操作命令，其功能为永久性移除指定的一个或多个键。该命令的语法格式为 DEL key [key ...]，其中 key 为待删除的键名，支持同时传入多个键进行批量删除。命令的返回值为整数类型，表示成功删除的键的数量——若指定键存在且被删除，则计数加 1；若键不存在，则不纳入计数。例如，执行 DEL user:100 时，若键 user:100 存在，返回值为 1；执行 DEL none_key 时，因键不存在，返回值为 0。

在性能层面，DEL 命令的时间复杂度为 O(N)，其中 N 为被删除键的数量。对于单个键的删除操作（N=1），其执行耗时通常在微秒级（约 0.1μs），对 Redis 主线程的阻塞几乎可忽略不计；但当 N 显著增大时（如删除 10 万级键），命令执行时间将线性增长，可能导致主线程阻塞数百毫秒甚至秒级，直接影响 Redis 服务的响应可用性。这种阻塞源于 Redis 的单线程模型——所有命令串行执行，长时间运行的 DEL 操作会阻塞后续命令的处理，引发请求堆积和超时问题。

风险提示：在生产环境中，应绝对避免对大量键执行一次性 DEL 操作。例如，删除包含 10 万个元素的集合键（如 SET 或 HASH）时，Redis 需要遍历并释放所有元素内存，此过程可能持续数百毫秒，导致集群节点短暂不可用，进而引发业务超时或重试风暴。

针对大量键删除场景，生产实践中推荐采用分批增量删除策略，核心思路是通过 SCAN 命令遍历目标键空间，将大规模删除任务拆分为多个小批次执行，以控制单次操作的阻塞时长。具体实现步骤如下：

  1. 使用 SCAN 命令增量遍历匹配特定模式的键（如 user:*），每次返回少量结果（如 100 个键）；
  2. 对每批返回的键执行 DEL 删除；
  3. 循环执行上述过程，直至遍历完所有目标键。

以下为基于 Redis 命令行的分批删除示例代码：

# 初始化游标为 0，用于 SCAN 命令的迭代遍历
cursor=0
# 循环执行扫描与删除，直至游标返回 0（表示遍历完成）
while [ $cursor -ne 0 ] || [ -z "$cursor" ]; do# 执行 SCAN 命令：从当前游标开始，匹配 user:* 模式的键，每次尝试返回 100 个结果# 注意：COUNT 参数仅为提示值，实际返回数量可能因键分布波动scan_result=$(redis-cli SCAN $cursor MATCH user:* COUNT 100)# 提取返回结果中的新游标（第一部分）和键列表（剩余部分）cursor=$(echo "$scan_result" | awk '{print $1}')keys=$(echo "$scan_result" | awk '{$1=""; print $0}')# 若存在待删除键，则执行 DEL 命令批量删除if [ -n "$keys" ]; thenredis-cli DEL $keysecho "Deleted keys: $keys"fi
done
echo "All matching keys have been processed."

此外，若业务允许，建议将大批量删除操作安排在业务低峰期执行，以进一步降低对服务可用性的影响。对于极端场景（如需要删除数百万级键），还可结合 UNLINK 命令（Redis 4.0+）——该命令通过异步释放内存的方式减少主线程阻塞，但需注意其内存回收延迟可能导致短暂的内存占用上升。

2.2.4expire和pexpire

EXPIRE 和 PEXPIRE 是 Redis 中用于设置键生存时间（Time-To-Live, TTL）的核心命令，二者均用于指定键在一段时间后自动过期并被删除，主要差异体现在时间单位上。EXPIRE 以秒为单位，PEXPIRE 以毫秒为单位，通过精确控制键的生命周期，可有效管理内存资源并实现缓存自动失效等场景。

基本用法与代码示例

# 设置一个键
> SET session:100 "user:john"
OK# 设置过期时间为 1800 秒 = 30 分钟
> EXPIRE session:100 1800
(integer) 1# 查询键的剩余生存时间（单位：秒）
> TTL session:100
(integer) 1799  # 可能略有变化

# 设置一个缓存键
> SET cache:200 "data_result"
OK# 设置过期时间为 5000 毫秒 = 5 秒
> PEXPIRE cache:200 5000
(integer) 1# 查询键的剩余生存时间（单位：毫秒）
> PTTL cache:200
(integer) 4998  # 可能略有变化
  • EXPIRE：语法为 EXPIRE key seconds，用于将键 key 的生存时间设置为 seconds 秒。例如，执行 EXPIRE session:100 1800 可将会话键 session:100 的过期时间设为 1800 秒（即 30 分钟），30 分钟后该键将自动失效。
  • PEXPIRE：语法为 PEXPIRE key milliseconds，用于将键 key 的生存时间设置为 milliseconds 毫秒。例如，执行 PEXPIRE cache:200 5000 可将缓存键 cache:200 的过期时间设为 5000 毫秒（即 5 秒），5 秒后该键将被自动删除。

Redis 过期策略流程

Redis 采用 定期删除 与 惰性删除 相结合的过期键删除策略，以平衡内存释放效率与性能开销。其工作流程如下：

过期策略详解

1. 定期删除模块

核心机制：Redis 内置一个定时任务，每隔 100ms 随机抽取部分设置了过期时间的键进行检查，若键已过期则立即删除。该机制通过限制每次检查的键数量（默认不超过 20 个）和频率（100ms 间隔），避免对主线程性能造成显著影响。

时间间隔设置的权衡：

  • 过短间隔（如 10ms）：会导致频繁的键检查操作，增加 CPU 占用率，尤其在键数量庞大时可能引发性能瓶颈。
  • 过长间隔（如 1s）：过期键无法及时删除，可能导致内存中堆积大量无效数据，长期运行可能引发内存泄漏风险。

2. 惰性删除模块

核心机制：当客户端通过 GET 等命令访问某个键时，Redis 会先检查该键是否已过期。若过期，则立即删除该键并返回 nil；若未过期，则正常返回键值。此机制确保只有被访问的过期键才会被处理，避免了对未访问键的无效检查。

优缺点对比

定期删除

  • 优点：主动释放过期键占用的内存，减少无效数据堆积，适合内存敏感场景。
  • 缺点：即使键已过期，若未被随机选中检查，仍会暂存内存；且定期检查本身存在 CPU 性能开销。

惰性删除

  • 优点：仅在键被访问时才进行过期检查，无额外性能开销，适合读操作频率低的场景。
  • 缺点：被动释放内存，若过期键长期未被访问，会导致内存资源浪费，甚至引发“内存泄漏”假象。

内存与性能的平衡逻辑

Redis 通过 定期删除主动清理+惰性删除被动兜底 的组合策略，实现了内存管理与性能的动态平衡：

  • 定期删除 负责批量“清扫”过期键，避免内存占用无限增长；
  • 惰性删除 确保过期键在被访问时立即被清理，避免无效数据返回给客户端。、

这种设计既降低了单一策略的局限性，又使得 Redis 在高并发场景下能同时兼顾内存利用率与响应速度。实际应用中，可通过调整 hz 配置（默认 10，即每秒执行 10 次定期检查）进一步优化定期删除的频率，以适应不同业务的性能需求。

2.2.5ttl

Redis 的 ttl 命令用于查询指定键的剩余生存时间（Time To Live），即键在多久后会被自动删除。该命令是 Redis 键生命周期管理的核心工具之一，通过返回值可直观判断键的当前状态，为缓存策略优化、资源回收等场景提供关键依据。

命令作用

ttl 命令的基本语法为 TTL key，其中 key 为目标键名。执行后，命令会返回键的剩余生存时间（单位：秒），若键不存在或已过期则返回特定标识值。该命令无需额外参数，执行效率极高，时间复杂度为 O(1)，适合高频调用场景。

返回值解析

ttl 命令的返回值分为三种情况，具体含义及示例如下：

1. 返回 -1：键存在且未设置过期时间

当键被创建但未通过 EXPIRE、PEXPIRE 等命令设置过期时间时，ttl 命令返回 -1，表示键为永久有效状态。

# 创建键但不设置过期时间
SET user:100 age 20
# 查看剩余生存时间
TTL user:100  # 返回 -1

2. 返回正数：键存在且剩余生存时间为指定秒数

若键已设置过期时间且未过期，ttl 命令返回当前剩余的秒数（实际值可能因 Redis 内部精度或命令执行延迟略有波动）。

# 为键设置 3600 秒（1 小时）过期时间
EXPIRE user:100 3600
# 立即查看剩余时间（约为 3599 秒，因命令执行耗时产生微小偏差）
TTL user:100  # 返回 3599（具体值以实际执行为准）

3. 返回 -2：键不存在或已过期

当键不存在，或键已过期并被 Redis 自动删除（或通过 DEL 命令手动删除）时，ttl 命令返回 -2。

# 等待键过期（或手动删除键）
DEL user:100
# 查看已删除键的剩余生存时间
TTL user:100  # 返回 -2

ttl 命令返回值速查表：

  • -1：键永久有效（无过期时间）
  • -2：键不存在或已过期
  • 正数（如 3599）：键剩余生存时间（秒）

2.2.6type

在 Redis 中，TYPE 命令用于判断指定键对应的数据结构类型，是确保后续操作合法性的基础前提。由于 Redis 支持多种数据结构（如字符串、列表、哈希等），且不同结构对应专属操作命令（例如列表需使用 LPUSH/LPOP，哈希需使用 HSET/HGET），通过 TYPE 命令可预先确认键的类型，避免因对错误类型键执行命令而导致的操作失败或数据异常。

命令语法与返回值解析

TYPE 命令的语法格式简洁，具体为：

TYPE key

其中 key 为目标键名。该命令会返回键所对应数据结构的类型标识，常见返回值及对应数据结构如下表所示：

返回值对应数据结构典型操作命令示例
string字符串SET、GET、APPEND
list列表LPUSH、LRANGE、RPOP
set集合SADD、SMEMBERS、SREM
hash哈希表HSET、HGET、HKEYS
zset有序集合ZADD、ZRANGE、ZREM
none键不存在-

实践示例与效果验证

通过具体操作可直观理解 TYPE 命令的作用：

1. 字符串类型键验证

首先使用 SET 命令创建字符串键，再通过 TYPE 命令检测其类型：

127.0.0.1:6379> SET str:key "hello"
OK
127.0.0.1:6379> TYPE str:key
string

结果返回 string，表明 str:key 为字符串类型，后续可安全使用字符串相关命令（如 GET、APPEND）。

2. 列表类型键验证

使用 LPUSH 创建列表键后，TYPE 命令返回对应类型标识：

127.0.0.1:6379> LPUSH list:key 1 2
(integer) 2
127.0.0.1:6379> TYPE list:key
list

返回 list 确认该键为列表类型，此时可执行 LPOP、LRANGE 等列表操作。

3. 不存在键的处理

若键未被创建，TYPE 命令将返回 none：

127.0.0.1:6379> TYPE none:key
none

这提示当前键不存在，需先通过对应命令初始化数据结构。

生产环境中的关键价值

在多数据结构共存的复杂场景中（例如一个 Redis 实例同时存储用户会话（字符串）、商品列表（列表）、用户标签（集合）等），TYPE 命令是避免操作冲突的重要工具。例如，若误将哈希键当作字符串键执行 SET 命令，Redis 会直接覆盖原哈希结构，导致数据丢失；而通过 TYPE 命令预先校验，可有效规避此类风险。

注意事项：TYPE 命令仅返回顶层数据结构类型，无法识别嵌套结构（如列表中存储的字符串值）。此外，对于 Redis 5.0 新增的 Stream 类型，TYPE 命令返回 stream，需注意与其他结构的区分。

通过 TYPE 命令的合理应用，开发者可构建更健壮的 Redis 操作逻辑，确保数据操作的准确性与安全性。

3.小结

本章系统梳理了Redis命令体系的核心内容，涵盖基础操作与生产实践要点。在核心命令层面，set与get作为键值存储的基石，支持键值对的快速写入与读取，是构建缓存层的基础操作；全局命令则提供了集群级别的管理能力，其中keys命令支持按模式匹配查找键，exists用于判断键的存在性，del实现键的删除，配合type获取值类型、expire设置过期时间、ttl查询剩余生存时间等命令，共同构成了Redis数据管理的完整工具链。

生产环境中，命令使用需严守性能红线。

禁止在生产实例执行<code>keys </code>命令，该操作会遍历全库键，在百万级数据量下导致Redis主线程阻塞数百毫秒，引发服务超时；谨慎使用批量<code>del</code>操作，当删除超过1000个键时，建议采用<code>unlink</code>异步删除或分批删除策略，避免长时间阻塞事件循环*。

今天的分享到这里就结束咯，喜欢的小伙伴多多点赞支持加关注，你的支持就是我最大的鼓励~

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