Redis字符串详解

Redis字符串详解

redis虽然是使用c语言实现的，但是它并没有直接使用c语言提供的字符串，char[]和char*。而是自己实现的动态字符串类型(simple dynamic string)，简称(sds)

struct sdshdr{
    int len;	// 空间总长度
    int free;	// 剩余空间长度
    char[] buf;	// 字符数组
}

sds和c语言字符串的相同点：

1. sds字符串末尾也会以''结束，len不会将''计算在长度之内，
2. 都是使用了char[]存储字符串

sds和c语言字符串区别：

1. sds可以直接通过len获取到字符串长度，时间复杂度为O(1)，c语言需要通过便利字符数组，时间复杂度为O(n)
2. sds在添加字符串是会自动判断free是否足够，如果不够自动扩容，c语言添加字符串需要自己手动开辟内存空间，如果目标字符串空间不满足添加后的字符串长度，那么会导致缓冲区溢出

使用sds的优势：

1. sds会降低空间分配次数，提高内存使用率
2. 空间预分配：sds自动扩容后，会进行空间预分配，如果len < 1M，则会分配与len相同的空间给free，如果len >= 1M，则会分配1M给free
3. 惰性空间回收：sds删除自己某一部分字符串时，不会立即回收这一块的空间，而是在下一次空间不够时再进行回收

Redis中的字符串有三种编码： raw、embstr 、int

embstr：短字符串和浮点数，int是整数字符串，raw是可变且任意长度字符串

通过OBJECT ENCODING <key>即可查看字符串编码

命令详解

• SET：设置一个字符串，SET <key> <value> [EX 过期时间(s)] [PX 过期时间(ms)] [NX(不存在时设置)|XX(存在时设置)]，EX和PX不能同时设置

  SET a abc		// 不设置过期时间和条件
  SET a abc EX 5	        // 5秒钟过期
  SET a abc PX 5000	// 5000毫秒过期
  SET a abc NX		// 不存在时设置
  SET a abc XX		// 存在时设置
  

• SETNX：当key不存在时设置，SET <key> <value>，相当于SET <key> <value> NX

• SETEX：设置key过期时间并设置新值，SETEX <key> <过期时间(s)> <value>，相当于SET <key> <value> <EX 过期时间(s)>

• PSETEX：命令和SETEX一样，只不过时间单位是毫秒

• GET：获取字符串值，GET <key>

  SET a abc
  GET a	// abc
  

• GETSET：获取并设置新值，GETSET <key> <value>

  SET a abc
  GETSET a def	// abc
  GET a		// def
  

• STRLEN：获取字符串长度，STRLEN <key>

  SET a abc
  STRLEN a	// 3
  

• APPEND：添加字符串到当前key指向的字符串末尾，APPEND <key> <value>

  SET a abc
  APPEND a " edf"
  GET a	// abc edf
  

• SETRANGE：从指定位置开始修改原来字符串的值，字符串下标从0开始，SETRANGE <key> <offset> <replaceValue>

  SET a abc
  SETRANGE a 0 00
  GET a	// 00c
  

• GETRANGE：返回指定范围的字符串，-1代表字符串最后位置，GETRANGE <key> <start> <end>

  SET a abc
  GETRANGE a 0 -1	// abc
  

• INCR：让int编码字符串自增1，INCR <key>

  SET a 1
  INCR a
  GET a	// 2
  

• INCRBY：让int编码字符串加上指定数值，INCRBY <key> <addValue>

  SET a 1
  INCRBY a 2
  GET a	// 3
  

• INCRBYFLOAT：让浮点数加上指定数值，如果对int编码使用，会被转换成embstr编码，INCRBYFLOAT <key> <addValue>

  SET a 1
  OBJECT ENCODING a	// int 
  INCRBYFLOAT a 3.8
  OBJECT ENCODING a	// embstr
  GET a	// 4.8
  

• DECR：int编码字符串自减，DECR <key>

  SET a 2
  DECR a
  GET a	// 1
  

• DECRBY：int编码减去指定值，和INCRBY用法一样

• MSET：一次性设置多个字符串，MSET <key> <value> [key value ..]

  MSET a a1 b b1 c c1
  

• MGET：一次性获取多个字符串，MGET <key> [key ..]

  MGET a b c	// a1 b1 c1
  

• MSETNX：设置多个字符串，如果有一个key已存在，则拒绝设置所有字符串，MSETNX <key> <value> [key value ..]

  SET a a1
  MSETNX b b1 c c1		// ok
  KEYS *					// a b c
  
  DEL b c
  MSETNX a a1 b b1 c c1	// fail
  KEYS *					// a
  

embstr、int、raw的转换机制

• APPEND命令会把int和embstr编码转成raw
• embstr编码的字符串在长度大于44时会被转换成raw编码
• INCRBYFLOAT命令会将整数类型转成浮点型（embstr编码）