string

string类型

Redis中的字符串，直接就是按照二进制数据方式进行存储的！（不会进行任何的编码转换，存的是啥，取出来的就是啥）。Redis对于string类型，限制了大小最大是512M。redis单线程模型，希望进行的操作都能比较迅速。

可以存储文本数据，整数、普通字符串、JSON、XML、二进制数据（图片，视频、音频）

相关命令

append

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APPEND KEY VALUE：字符串追加字符串
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127.0.0.1:6379> set key1 "123"
OK
127.0.0.1:6379> append key1 你好
(integer) 9
127.0.0.1:6379> get key1
"123\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd"

xshell中断，默认字符编码都是UTF-8，在中断中输入汉字之后，也是按照UTF8编码的，一个汉字在UTF-8字符集中，通常是3个字符。

getrange

功能：返回key对应的闭区间[start, end]的value字符串。start和end也可以为负数-1

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GETRANGE key range start end

127.0.0.1:6379> set key hwlloworld
OK
127.0.0.1:6379> getrange key 0 -1
"hwlloworld"
127.0.0.1:6379> getrange key 1 -2
"wlloworl"
127.0.0.1:6379> set key1 你好
OK
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1
"\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -2
"\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5"

setrange

功能：覆盖字符串的一部分，从指定的偏移开始。z
注意：插入中文会导致乱码！

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SETRANGE key offset value

127.0.0.1:6379> set key helloworld
OK
127.0.0.1:6379> setrange key 1 aaa
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get key
"haaaoworld"

当我们向不存在的key中加字符串时，会凭空生成一个0x00字节。将value插到这个0x00后面了。

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127.0.0.1:6379> setrange key2 1 aaa
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get key2
"\x00aaa"

strlen

获取key对应的string的长度。当key存放的类似不是string时，报错。

时间复杂度：$O(1)$

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STRLEN key

127.0.0.1:6379> set key "hello world!"
OK
127.0.0.1:6379> strlen key
(integer) 12

内部编码

字符串类型的内部编码有3中：

  1. int：8个字节的长整型
  2. embstr：小于等于39个字节的字符串
  3. raw：大于39个字节的字符串
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127.0.0.1:6379> object encoding key
"int"
127.0.0.1:6379> set key2 hello
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key2
"embstr"
127.0.0.1:6379> set key3 aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key3
"raw"

对于某个业务场景，有很多很多的key，类型都是string，但是每个value的string长度都是100左右。字符串使用embstr来存储也不是不能考虑。

上述效果具体怎么实现？

  1. 先看redis是否提供了对应的配置项，可以修改39这个数字。
  2. 如果没有提供配置型，就需要针对redis源码进行魔改。

Redis会根据当前值的类型和长度动态决定存储值的类型。

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127.0.0.1:6379> set key4 1.4
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key4
"embstr"

redis存储小数，本质上还是当做字符串来存储，这就和整数相比差别就很大了。小数都是使用字符串来存，意味着每次进行算术运算，都需要把字符串转换为小数，进行运算，结果再转回字符串来保存。

应用场景

缓存(Cache)功能

图中是比较典型的缓存实用场景，其中Redis作为缓冲层，MySQL作为存储层，绝大部分请求都是从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。

alt text{: height=75%, width=75%}

整体思路：
应用服务器访问数据的时候，先查询Redis。

  • 如果Redis上的数据存在了，就直接从Redis取数据交给应用服务器。
  • 如果Redis上数据不存在，在读取MySQL。把读到的结果，返回给应用服务器。同时，把这个数据页写入到Redis中。

上述策略存在一个明显的问题：
随着时间的推移，肯定会有越来越多的key在redis上访问不到。从而从MySQL读取并写入Redis了。此时redis中数据就会越来越多。

  1. 把数据写给redis的同时，给key设置一个过期时间。
  2. Redis也存在内存不足的时候，提供了淘汰策略。

计数(Count)功能

很多应用都会使用Redis作为技术工具的计数工具，它可以实现快速计数、查询缓存的功能，同时数据可以异步处理货值落地到其他数据元源。例如视频网站播放次数可以使用Redis完成：用户每播放一次视频，相应的视频播放就会自增1。

alt text{: height=75%, width=75%}

Session会话

一个分布式Web服务器将用户的Session信息（例如用户的登录信息）保存在各自的服务器中，但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请求均衡到不同的服务器上，并且通常无法保证用户每次请求都会被均衡到同一台服务器上，这样当用户刷新一次访问可能发现需要重新登录，这个问题是用户无法容忍的。

alt text

我们可以使用redis，把所有的会话统一放到redis里面。任何服务器要想访问seesion就要先访问seesion。

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手机验证码

很多应用出于安全考虑，会在每次登录时，让用户输入手机号并且配合给手机发送验证码，然后让用户再次输入收到的验证码并进行验证，从而确定是否是用户本人。为了短信接口不会频繁访问，会限制用户每分钟获取验证码的频率：例如一分钟不能成功5次。

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  1. 生成验证码：用户输入一下手机号，点击获取验证码
  2. 检查验证码：把短信收到的验证码这一串数，提交到系统中，系统验证进行验证码是否正确

总结

命令 执行效果 时间复杂度
set key value 设置key的值 O(1)
del key [key...] 删除指定的key O(k)
meset key value [key value...] 批量设置指定的key和value O(k)
mget key [key...] 批量获取key的值 O(k)
incr key 指定的key的值+1 O(1)
decr key 指定的key的值-1 O(1)
incrby key n 指定的key的值+n O(1)
decrby key -n 指定的key的值-n O(1)
incrbyfloat key n 指定的key的值-n O(1)
append key value 指定的key的值追加value O(1)
strlen key 获取指定key的长度 O(1)
setrange key offset value 覆盖指定的key的从offset开始的部分值 O(n)
getrange key start end 获取指定key的从start到end的部分值 O(n)