Redis数据结构中字符串的探究

1. 总体介绍

• String属于最常被使用的数据类型，一个键对应着一个值。
• String具有二进制安全的属性，能够包含诸如图片和序列化对象等各类数据，并且支持序列化操作。
• 单个值最大可以达到512MB。

2. 常见操作

2.1 SET/GET

语法规则：

[ ]代表可选参数

SET key value [NX | XX] [GET] [EX seconds | PX milliseconds | EXAT unix-time-seconds | PXAT unix-time-milliseconds | KEEPTTL]

SET命令存在EX、PX、NX、XX以及KEEPTTL这五个可选参数，其中KEEPTTL是在6.0版本新增的可选参数，其他参数是在2.6.12版本添加的。

• EX seconds：以秒为单位设置过期时间
• PX milliseconds：以毫秒为单位设置过期时间
• EXAT timestamp：设置以秒为单位的UNIX时间戳对应的时间作为过期时间
• PXAT milliseconds-timestamp：设置以毫秒为单位的UNIX时间戳对应的时间作为过期时间
• NX：键不存在时设置键值
• XX：键存在时设置键值
• KEEPTTL：保留设置前指定键的生存时间
• GET：返回指定键原本的值，若键不存在则返回nil

SET命令使用EX、PX、NX参数时，其效果等同于SETEX、PSETEX、SETNX命令。依据官方文档描述，未来版本中SETEX、PSETEX、SETNX命令有可能被淘汰。

EX、NX可应用于分布式锁。

案例：最为常用的set/get操作

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v1"

案例：NX，键不存在时才能创建，否则无法创建

127.0.0.1:6379> set k1 v1 nx
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 nx
(nil)

案例：XX，已存在的键才创建，否则无法创建

127.0.0.1:6379> set k1 v1 
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 xx
OK
127.0.0.1:6379> get k2
(nil)
127.0.0.1:6379> set k2 v2 xx
(nil)

案例：GET，设置新值前先返回旧值

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v2 get
"v1"

案例：EX，设置10秒过期

127.0.0.1:6379> set k1 v1 ex 10
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 8
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 6
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 4

set ex是原子操作，与先set key value然后expire key不同，后者不是原子操作

案例：PX，设置9000毫秒过期

127.0.0.1:6379> set k1 v1 px 9000
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 7
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 4

案例：KEEPTTL

若同一个key设置新值且未追加过期时间，redis会使其立即过期

127.0.0.1:6379> set k1 v1 ex 40
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 37
127.0.0.1:6379> set k1 v2
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) -1

若要续接过期时间，则需要用到KEEPTTL参数，设置新值后，过期时间会被续接

127.0.0.1:6379> set k1 v1 ex 50  
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 46
127.0.0.1:6379> set k1 v1 keepttl
OK
127.0.0.1:6379> ttl k1
(integer) 33

2.2 MSET/MGET/MSETNX

案例：MSET同时设置多个值并获取

127.0.0.1:6379> mset k1 v1 k2 v2 k3 v3
OK
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3
1) "v1"
2) "v2"
3) "v3"

案例 MSETNX，同时设置多个key的值，仅当所有key都不存在时才设置成功，否则全部失败

失败情况，因为k1已存在，k1未成功修改，k2也未存入

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> msetnx k1 a1 k2 v2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get k1
"v1"
127.0.0.1:6379> get k2
(nil)

成功情况，k1、k2都不存在，全部添加成功

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> msetnx k1 v1 k2 v2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> mget k1 k2
1) "v1"
2) "v2"

2.3 GETRANGE/SETRANGE

GETRANGE，类似Java中的substring()，用于字符串截取，0到-1表示不截取

案例：

127.0.0.1:6379> set k1 abcdefg
OK
127.0.0.1:6379> getrange k1 0 -1
"abcdefg"
127.0.0.1:6379> getrange k1 1 4
"bcde"

SETRANGE，从指定字符位置开始设置新内容

案例：

127.0.0.1:6379> set k1 abcdefg
OK
127.0.0.1:6379> setrange k1 1 xxyy
(integer) 7
127.0.0.1:6379> get k1
"axxyyfg"

2.4 INCR(BY)/DECR(BY)

用于数值的加减操作，值必须是数字才能进行该操作

案例：INCR，每次执行加1

127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"100"
127.0.0.1:6379> incr k1
(integer) 101
127.0.0.1:6379> incr k1
(integer) 102
127.0.0.1:6379> incr k1
(integer) 103
127.0.0.1:6379> incr k1
(integer) 104

案例：INCRBY，修改步长为5

127.0.0.1:6379> set k1 0
OK
127.0.0.1:6379> incrby k1 5
(integer) 5
127.0.0.1:6379> incrby k1 5
(integer) 10
127.0.0.1:6379> incrby k1 5

案例：DECR，递减1，DECRBY同理

127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> decr k1
(integer) 99
127.0.0.1:6379> decr k1
(integer) 98
127.0.0.1:6379> decr k1
(integer) 97




127.0.0.1:6379> set k1 100
OK
127.0.0.1:6379> decrby k1 5
(integer) 95
127.0.0.1:6379> decrby k1 5
(integer) 90
127.0.0.1:6379> decrby k1 5
(integer) 85

2.5 STRLEN

用于获取字符串长度

语法

strlen key

案例

127.0.0.1:6379> set k1 aaa
OK
127.0.0.1:6379> strlen k1
(integer) 3

2.6 APPEND

用于字符串追加

语法

APPEND key value

案例

127.0.0.1:6379> set k1 aaa
OK
127.0.0.1:6379> append k1 bbb
(integer) 6
127.0.0.1:6379> get k1
"aaabbb"

2.7 GETSET

getset，即先获取值再设置新值，与set key value get命令效果相同

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> getset k1 v2
"v1"
127.0.0.1:6379> get k1
"v2"

3. 总结

字符串是一种基础的数据结构，可应用于分布式锁、点赞数量统计等场景。