API的理解和使用——字符串的命令

字符串类型是Redis最基础的数据结构。首先键都是字符串类型。

而且其他几种数据结构都是在字符串类型基础上构建的，所以字符串类型能为其他四种数据结构的学习奠定基础。

字符串类型的值可以是字符串（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。

字符串类型的命令比较多，我们将其分为常用的和不常用的两类。

1.字符串常用命令

1）设置值

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

set命令的可选参数：

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。

127.0.0.1:6379> set name kebi
OK
127.0.0.1:6379> set name kebi ex 20 xx
OK
127.0.0.1:6379> set age 26 nx
OK

除了set，Redis还提供了setex和setnx两个命令

语法：

setex key seconds value
setnx key values

setex和setnx可以看作set的专业定制版，适合某些场合。

ex是用来设置时间的，所以后面必须接时间。

nx是键必须不存在，所以不能用来更新。

127.0.0.1:6379> set age 26 nx
OK
127.0.0.1:6379> setnx age 26
(integer) 0  #设置失败，setnx必须设置不存在的
127.0.0.1:6379> set age 27
OK   #可以更新
127.0.0.1:6379> setex name 30 kebi
OK  #可以更新

setnx和setex有什么用了？

以setnx命令为例，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能设置成功，setnx可以作为一种分布式锁的一种实现方案。

2）获取值

命令：get key

127.0.0.1:6379> get age
"27"
127.0.0.1:6379> get age_kebi
(nil)

如果要获取的键不存在，则返回nil（空）。

3）批量设置值

命令：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

4）批量获取值

命令：mget [key...]

下面操作批量获取4个键的值：

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命令需要按照如下方式来执行：

具体耗时：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命令操作只需要按照如下方式即可：

具体耗时：n次get时间 = 1次网络时间 + n次命令时间

Redis可以支撑每秒数万的读写操作，但是这指的是Redis服务端的处理能力，

对于客户端来说，一次命令除了命令时间还有网络时间，假设网络时间为1毫秒，命令时间为0.1毫秒，

按照每秒处理一万次命令算，那么执行1000次get命令和一次mget命令的区别在于：

因为Redis的处理能力已经足够高，对于开发人员来说，网络可能成为性能的瓶颈。

学会使用批量操作，有助于提高业务处理效率，但是要注意的是每次批量操作所发送的命令不是无节制的，

如果数量过多可能造成Redis阻塞或者网络阻塞。

5）计数

命令：incr key

incr命令用于对值做自增操作，返回结果分为三种情况：

（1）值不是整数，返回错误。

（2）值是整数，返回自增后的结果。

（3）键不存在，按照值为0自增，返回结果是1.

#值不是整数
127.0.0.1:6379> set name kebi
OK
127.0.0.1:6379> incr name
(error) ERR value is not an integer or out of range #报错

#值是整数
127.0.0.1:6379> set age 25
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 26  #加1返回结果
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 27

#值不存在，返回1
127.0.0.1:6379> exists sex
(integer) 0
127.0.0.1:6379> incr sex
(integer) 1

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）：

语法：

decr key
incrby key increment
decrby key decrement
incrbyfloat key increment

#值为整数
127.0.0.1:6379> incr sex
(integer) 7
127.0.0.1:6379> decr sex
(integer) 6
127.0.0.1:6379> decr sex
(integer) 5

127.0.0.1:6379> exists a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> decr a 
(integer) 0
127.0.0.1:6379> decr a  #可以返回负数
(integer) -1
127.0.0.1:6379> decr a
(integer) -2
127.0.0.1:6379> decr name  #不是整数报错
(error) ERR value is not an integer or out of range

decr例子

#值不存在
127.0.0.1:6379> exists g
(integer) 0
127.0.0.1:6379> incrby g 3
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incrby g 3
(integer) 6

#值不是整数
127.0.0.1:6379> incrby name
(error) ERR wrong number of arguments for ‘incrby‘ command

#值是整数
127.0.0.1:6379> decr age
(integer) 26
127.0.0.1:6379> incrby age 2
(integer) 28
127.0.0.1:6379> incrby age 2
(integer) 30

incrby例子

#值不存在
127.0.0.1:6379> exists h
(integer) 0
127.0.0.1:6379> decrby h 2
(integer) -2

#值不是整数
127.0.0.1:6379> decrby name
(error) ERR wrong number of arguments for ‘decrby‘ command

#值为整数
127.0.0.1:6379> decrby age 3
(integer) 27
127.0.0.1:6379> decrby age 3
(integer) 24

decrby例子

#值不是整数
127.0.0.1:6379> incrbyfloat name 1.5
(error) ERR value is not a valid float

#值是整数
127.0.0.1:6379> incrbyfloat age 2.5
"28.5"

#值不存在
127.0.0.1:6379> incrbyfloat y 2.5
"2.5"

incrbyfloat例子

注意：上面这些不同的类型指的增减数字的类型，例如是每次加1还是1.5

很多存储系统和编程语言内部都使用CAS机制实现技术功能，会有一定的CPU开销，但是在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。

2.字符串不常用命令

1）追加值

命令：append key value

append可以向字符串尾部追加值：

127.0.0.1:6379> get name
"kebi"
127.0.0.1:6379> append name goods  #追加
(integer) 9  #返回这个值的长度
127.0.0.1:6379> get name
"kebigoods"

2）字符串长度

命令：strlen key

127.0.0.1:6379> get name
"kebigoods"  #一个字母一个字节
127.0.0.1:6379> strlen name
(integer) 9

如果字符串是汉字，一个汉字占3个字节：

127.0.0.1:6379> set name:chinese "科比"
OK
127.0.0.1:6379> strlen name:chinese
(integer) 6

3）设置并返回原值

命令：get key value

getset和set一样能设置值，但不同的是，它会返回原值：

127.0.0.1:6379> getset name kebi-bryant
"kebigoods"
127.0.0.1:6379> getset class seven
(nil)  #原值不存在返回空

4）设置指定位置的字符

命令：setrange key offeset values

127.0.0.1:6379> set drom 301
OK
127.0.0.1:6379> setrange drom 3 B  #替换掉指定位置的字符，可以加
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get drom
"301B"
#注意外国人计数从0开始
#替换之后中间有空格，用十六进制补
127.0.0.1:6379> set drom 301
OK
127.0.0.1:6379> setrange drom 4 B
(integer) 5
127.0.0.1:6379> get redis
(nil)
127.0.0.1:6379> get drom
"301\x00B"

5）获取部分字符串

命令：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

127.0.0.1:6379> get name
"kebi-bryant"
127.0.0.1:6379> getrange name 0 3
"kebi"

最后提供一张字符串类型命令的时间复杂度，之前讲dbsize命令时提到过，可以作为参考依据。结合自身业务需求和数据大小选择适合的命令。