redis opsForset 设置大小 redisobject 大小

Redis数据类型-字符串对象

• 字符串对象
• 字符串对象 保存 各类型值 的 编码方式(重要!!!)
• embstr编码(重要!!!)
• 编码的转换
• 字符串对象的命令(包括不同编码情况下的实现方法)

• 常用命令(Redis开发与运维中内容)

• 1.设置值-set、setex、setnx
• 2.获取值-get
• 3.批量设置值-mset、msetnx
• 4.批量获取值-mget
• 5.计数-incr、decr、incrby、decrby

• 不常用命令

• 1.追加值-append
• 2.字符串长度-strlen
• 3.设置并返回原值-getset
• 4.设置指定位置的字符-setrange
• 4.获取部分字符串-getrange

• 时间复杂度

• 使用场景(重要!!!)

字符串对象

字符串类型 的 值 实际可以是 字符串（简单的字符串、复杂的字符串（例如JSON、XML））、数字（整数、浮点数），甚至是二进制（图片、音频、视频），但是值最大不能超过512MB

字符串对象的编码 可以是 int、raw或者embstr

• 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

回顾一下：

对象(RedisObject)的ptr指针 指向 对象的 底层实现数据结构，而 这些数据结构 由 对象(RedisObject)的encoding属性决定

encoding属性值常量如下：

使用OBJECT ENCODING命令 可以查看 一个数据库键 的 值对象 的 编码

如果 字符串对象 保存的 是 整数值，并且 这个整数值 可以用 long类型 来表示，那么 字符串对象 会将 整数值 保存在 字符串对象结构的ptr属性里面（将void*转换成long），并将 字符串对象 的 编码 设置为 int，如下所示：

redis> SET number 10086
OK
redis> OBJECT ENCODING number
"int"

如果 字符串对象 保存的是 字符串值，并且 这个字符串值的长度 大于 32字节，那么 字符串对象 将使用 一个简单动态字符串（SDS） 来保存 这个字符串值，并将 对象 的 编码 设置为 raw，如下所示：

redis> SET story "Long, long ago there lived a king ..."
OK
redis> STRLEN story
(integer) 37
redis> OBJECT ENCODING story
"raw"

如果 字符串对象 保存的是 字符串值，并且 这个字符串值的长度 小于等于 32字节，那么 字符串对象 将使用 embstr编码的方式 来保存 这个字符串值，如下所示：

redis> SET msg "hello"
OK
redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"

可以用long double类型表示的浮点数 在 Redis中 也是 作为字符串值来保存的

如果 要保存一个 浮点数 到 字符串对象里面，那么 程序 会先将 这个浮点数 转换成 字符串值，然后 再保存 转换所得的字符串值

redis> SET pi 3.14
OK
redis> OBJECT ENCODING pi
"embstr"

在有需要的时候，程序 会将 保存在字符串对象里面的字符串值 转换回 浮点数值，执行某些操作，然后 再将 执行操作所得的浮点数值 转换回 字符串值，并继续保存在字符串对象里面

redis> INCRBYFLOAT pi 2.0
"5.14"
redis> OBJECT ENCODING pi
"embstr"

字符串对象 保存 各类型值 的 编码方式(重要!!!)

embstr编码(重要!!!)

embstr编码 是 专门用于保存 短字符串 的 一种优化编码方式，这种编码和raw编码一样，都使用redisObject结构和sdshdr结构来表示字符串对象

但 raw编码 会调用两次 内存分配函数 来分别创建 redisObject结构和sdshdr结构

而embstr编码 则通过 调用一次内存分配函数 来分配一块连续的空间，空间中依次包含redisObject和sdshdr两个结构

embstr编码的字符串对象在执行命令时，产生的效果和raw编码的字符串对象执行命令时产生的效果是相同的
但使用embstr编码的字符串对象来保存短字符串值有以下好处：

• embstr编码 将 创建字符串对象 所需的内存 分配次数 从raw编码的两次降低为一次
• 释放 embstr编码的字符串对象 只需要 调用一次内存释放函数，而 释放 raw编码的字符串对象 需要 调用两次内存释放函数
• 因为 embstr编码的字符串对象 的 所有数据 都保存在 一块连续的内存里面，所以 这种编码 的 字符串对象 比起 raw编码的字符串对象 能够更好地利用缓存带来的优势

编码的转换

int编码的字符串对象 和 embstr编码的字符串对象 在 条件满足的情况下，会被 转换为 raw编码的字符串对象

对于int编码的字符串对象来说，如果向对象执行了一些命令，使得这个对象保存的不再是整数值，而是一个字符串值，那么字符串对象的编码将从int变为raw

redis> SET number 10086
OK
redis> OBJECT ENCODING number
"int"
redis> APPEND number " is a good number!"
(integer) 23
redis> GET number
"10086 is a good number!"
redis> OBJECT ENCODING number
"raw"

因为Redis 没有为 embstr编码的字符串对象 编写 任何相应的修改程序（只有 int编码的字符串对象 和 raw编码的字符串对象 有这些程序），所以 embstr编码的字符串对象 实际上 是只读的
当 对embstr编码的字符串对象 执行 任何修改命令时，程序 会先将 对象的编码从embstr转换成raw，然后再执行修改命令
因为这个原因，embstr编码的字符串对象 在执行 修改命令之后，总会变成一个raw编码的字符串对象

redis> SET msg "hello world"
OK
redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"
redis> APPEND msg " again!"
(integer) 18
redis> OBJECT ENCODING msg
"raw"

字符串对象的命令(包括不同编码情况下的实现方法)

常用命令(Redis开发与运维中内容)

1.设置值-set、setex、setnx

set key value [ex seconds] [px milliseconds] [nx|xx]

返回结果为OK代表设置成功：

127.0.0.1:6379> set hello world
OK

set命令有几个选项：

• ex seconds：为键设置秒级过期时间
• px milliseconds：为键设置毫秒级过期时间
• nx：键必须不存在，才可以设置成功，用于添加
• xx：与nx相反，键必须存在，才可以设置成功，用于更新

除了set选项，Redis还提供了setex和setnx两个命令：

setex key seconds value
setnx key value

它们的作用和ex和nx选项是一样的
当前键hello不存在：

127.0.0.1:6379> exists hello
(integer) 0
127.0.0.1:6379> set hello world
OK

因为键hello已存在，所以setnx失败，返回结果为0：

127.0.0.1:6379> setnx hello redis
(integer) 0

因为键hello已存在，所以setex成功，返回结果为OK：

127.0.0.1:6379> setex hello jedis
OK

setnx和setxx在实际使用中有什么应用场景吗？(面试题)

以setnx命令为例子，由于Redis的单线程命令处理机制，如果有多个客户端同时执行setnx key value，根据setnx的特性只有一个客户端能设置成功，setnx可以作为分布式锁的一种实现方案
Redis官方给出了使用setnx实现分布式锁的方法：http://redis.io/topics/distlock

2.获取值-get

get key

下面操作获取键hello的值：

127.0.0.1:6379> get hello
"world"

如果要获取的键不存在，则返回nil（空）：

127.0.0.1:6379> get not_exist_key
(nil)

3.批量设置值-mset、msetnx

mset key value [key value ...]

下面操作通过mset命令一次性设置4个键值对：

127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3 d 4
OK

msetnx与mset的主要区别在于，msetnx 只会在 所有给定键 都不存在的情况下 对键 进行设置
而不会像mset那样直接覆盖键已有的值
如果在给定键当中，即使有一个键已经有值了，那么msetnx命令也会放弃对所有给定键的设置操作
msetnx命令在成功执行设置操作时返回1，在放弃执行设置操作时则返回0

msetnx的时间复杂度是O(k)

4.批量获取值-mget

mget key [key ...]

下面操作批量获取了键a、b、c、d的值：

127.0.0.1:6379> mget a b c d
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"

如果有些键不存在，那么它的值为nil（空），结果是按照传入键的顺序返回：

127.0.0.1:6379> mget a b c f
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) (nil)

批量操作命令可以有效提高开发效率，假如没有mget这样的命令，要执行n次get命令具体耗时如下：
n次get时间 = n次网络时间 + n次命令时间

使用mget命令后，要执行n次get命令操作具体耗时如下：
n次get时间 = 1次网络时间 + n次命令时间

5.计数-incr、decr、incrby、decrby

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

incr key

incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种情况：

• 值不是整数，返回错误
• 值是整数，返回自增后的结果
• 键不存在，按照值为0自增，返回结果为1

例如对一个不存在的键执行incr操作后，返回结果是1：

127.0.0.1:6379> exists key
(integer) 0
127.0.0.1:6379> incr key
(integer) 1

再次对键执行incr命令，返回结果是2：

127.0.0.1:6379> incr key
(integer) 2

如果值不是整数，那么会返回错误：

127.0.0.1:6379> set hello world
OK
127.0.0.1:6379> incr hello
(error) ERR value is not an integer or out of range

除了incr命令，Redis提供了decr（自减）、incrby（自增指定数字）、decrby（自减指定数字）、incrbyfloat（自增浮点数）：

decr key
incrby key increment
decrby key decrement
incrbyfloat key increment

incrby和decrby的增量和减量也必须能够被Redis解释为整数
incrby、decrby命令遇到不存在的键时，会先将键的值初始化为0，然后再执行相应的加法操作或减法操作

incrbyfloat命令遇到不存在的键时，会先将键的值初始化为0，然后再执行相应的加法操作
只能通过 给incrbyfloat命令 传入 负数增量 来执行 浮点数减法操作
在使用incrbyfloat命令处理浮点数的时候，命令最多只会保留计算结果小数点后的17位数字，超过这个范围的小数将被截断

不常用命令

1.追加值-append

如果给定的键并不存在，那么append 命令会先将键的值初始化为空字符串""，然后再执行追加操作
最终效果与使用set命令为键设置值的情况类似

append key value

append可以向字符串尾部追加值，例如：

127.0.0.1:6379> get key
"redis"
127.0.0.1:6379> append key world
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get key
"redisworld"

2.字符串长度-strlen

strlen key

例如，当前值为redisworld，所以返回值为10：

127.0.0.1:6379> get key
"redisworld"
127.0.0.1:6379> strlen key
(integer) 10

下面操作返回结果为6，因为每个中文占用3个字节：

127.0.0.1:6379> set hello "世界"
OK
127.0.0.1:6379> strlen hello
(integer) 6

3.设置并返回原值-getset

getset key value

getset和set一样会设置值，但是不同的是，它同时会返回 键原来的值，例如：

127.0.0.1:6379> getset hello world
(nil)
127.0.0.1:6379> getset hello redis
"world"

4.设置指定位置的字符-setrange

setrange key offeset value

下面操作将值由pest变为了best：

127.0.0.1:6379> set redis pest
OK
127.0.0.1:6379> setrange redis 0 b
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get redis
"best"

当给定的新内容 比 被替换的内容更长时，setrange命令就会自动扩展被修改的字符串值，从而确保新内容可以顺利写入

当给定的 index索引 超出 字符串值的长度时，字符串值末尾 直到 索引index-1之间 的 部分 将使用 空字节进行填充
换句话说，这些字节的所有二进制位都会被设置为0

4.获取部分字符串-getrange

getrange key start end

start和end分别是开始和结束的偏移量，偏移量从0开始计算，例如下面操作获取了值best的前两个字符

127.0.0.1:6379> getrange redis 0 1
"be"

时间复杂度

使用场景(重要!!!)

• 缓存功能
  比较典型的缓存使用场景 是 Redis作为缓存层，MySQL作为存储层，绝大部分请求的数据都是从Redis中获取
  由于Redis具有支撑高并发的特性，所以缓存通常能起到加速读写和降低后端压力的作用
• 计数
  许多应用都会使用Redis作为计数的基础工具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步落地到其他数据源。例如视频播放数系统就是使用Redis作为视频播放数计数的基础组件，用户每播放一次视频，相应的视频播放数就会自增1
• 共享Session
  一个分布式Web服务将用户的Session信息（例如用户登录信息）保存在各自服务器中，这样会造成一个问题，出于负载均衡的考虑，分布式服务会将用户的访问均衡到不同服务器上，用户刷新一次访问可能会发现需要重新登录，这个问题是用户无法容忍的。了解决这个问题，可以使用Redis将用户的Session进行集中管理，在这种模式下只要保证Redis是高可用和扩展性的，每次用户更新或者查询登录信息都直接从Redis中集中获取
• 限速
  很多应用出于安全的考虑，会在每次进行登录时，让用户输入手机验证码，从而确定是否是用户本人。但是为了短信接口不被频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率，例如一分钟不能超过5次