【Redis篇】String类型命令详讲以及它的使用场景

前言：

基本命令：

setnx/setxx

FLUSHALL

mest

mget

计数命令

INCR / INCRBY

DECR/DECYBY

INCRBYFLOAT

其他命令

APPEND

GETRANGE

SETRANGE

STRLEN

String的典型使用场景

缓存（Cache）功能

计数（Counter）功能

共享会话（Session）

手机验证码功能

前言：

Redis 中的 String 类型是最基础的数据类型，同时也是最常用的。

一些基本命令上篇基本有讲，本篇对上篇未提到的命令进行补充

Redis的基本使用命令（GET,SET,KEYS,EXISTS,DEL,EXPIRE,TTL,TYPE）_php redis get exists-CSDN博客

特点

二进制安全：Redis 的 String 可以存储任何数据，包括文字、数字、图片等二进制数据。
最大长度：String 类型的值最大可以存储 512MB 的数据。
多功能性：不仅能存储字符串，还能对数值型字符串执行一些操作。

在redis中String三种内部编码形式，但他们都是属于String这个大类型中

整数优先：当值为整数时，优先使用 int。
小字符串优先：当值为短字符串时，使用 embstr。
长字符串优先：当值为长字符串时，使用 raw。

查看内部编码命令
OBJECT ENCODING KEY
127.0.0.1:6379> set key2 111
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key2
"int"
127.0.0.1:6379> set key3 hhhh
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key3
"embstr"
127.0.0.1:6379> set key4 hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key4
"raw"

基本命令：

setnx/setxx

FLUSHALL

清空所有的数据库删库切忌

类似 mysql中的 drop database

mest

一次性设置多个 key 的值。

MSET key value [key value ...]

127.0.0.1:6379> mset key1 111 key2 hhhhh key3 ggggggggggg
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "key3"
2) "key2"
3) "key1"

mget

一次性获取多个 key 的value值。

127.0.0.1:6379> mget key1 key2 key3
1) "111"
2) "hhhhh"
3) "ggggggggggg"

mget vs 多次 get

主要开销大就在网络开销网络环境下一来一回很费时间，所以最后还是尽量一次弄完

操作时间

1000 次 get 1000 x 1 + 1000 x 0.1 = 1100 毫秒
1 次 mget 1000 个键 1 x 1 + 1000 x 0.1 = 101 毫秒

学会使用批量操作，可以有效提高业务处理效率，但是要注意，每次批量操作所发送的键的数量也不是无节制的，否则可能造成单⼀命令执行时间过长，导致 Redis 阻塞。

计数命令

INCR / INCRBY

将 key 对应的 string 表示的数字加⼀。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。
127.0.0.1:6379> set key1 110
OK
127.0.0.1:6379> incr key1
(integer) 111
127.0.0.1:6379> set key2 22222222222222222222222222222222222222222222222
OK
127.0.0.1:6379> incr key2
(error) ERR value is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> incr key3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> set key4 hhhhhhhhhhh
OK
127.0.0.1:6379> incr key4
(error) ERR value is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> keys *
1) "key4"
2) "key3"
3) "key2"
4) "key1"
可以看出：

1.如果是数字将会自增1

2.字符类型则直接报错

3.超过一定大小也会报错

4.如果为设置key 自增key为默认从0+ 变成1

INCRBY

将 key 对应的 string 表⽰的数字加上对应的值。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。语法：
INCRBY key decrement
127.0.0.1:6379> set key1 12
OK
127.0.0.1:6379> incrby key1 20
(integer) 32
127.0.0.1:6379> incrby key2 20
(integer) 20
127.0.0.1:6379> set key3 hh
OK
127.0.0.1:6379> incrby key3 20
(error) ERR value is not an integer or out of range

DECR/DECYBY

DECR：

将 key 对应的 string 表⽰的数字减⼀。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。
127.0.0.1:6379> set key1 10
OK
127.0.0.1:6379> decr key1
(integer) 9
127.0.0.1:6379> decr key2
(integer) -1

DECYBY：

将 key 对应的 string 表⽰的数字减去对应的值。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的 string 不是⼀个整型或者范围超过了 64 位有符号整型，则报错。语法：
DECRBY key decrement
127.0.0.1:6379> decrby key1 10
(integer) -10
127.0.0.1:6379> set key2 100
OK
127.0.0.1:6379> decrby key2 50
(integer) 50

INCRBYFLOAT

将 key 对应的 string 表示的浮点数加上对应的值。如果对应的值是负数，则视为减去对应的值。如果 key 不存在，则视为 key 对应的 value 是 0。如果 key 对应的不是 string，或者不是⼀个浮点数，则报错。允许采用科学计数法表示浮点数。
127.0.0.1:6379> set key1 1.5
OK
127.0.0.1:6379> incr key1
(error) ERR value is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> decr key1
(error) ERR value is not an integer or out of range
127.0.0.1:6379> incrbyfloat key1 10
"11.5"
127.0.0.1:6379> incrbyfloat key1 -5
"6.5"
127.0.0.1:6379> incrbyfloat key2 -1.0
"-1"
127.0.0.1:6379> incrbyfloat key3 5
"5"
127.0.0.1:6379> incr key3 
(integer) 6
1.float类型redis并没有单独存放使用incr or decr 都会出错只能使用incrbyfloat

2.也是可以对未定义的key进行增减

其他命令

APPEND

如果 key 已经存在并且是⼀个 string，命令会将 value 追加到原有 string 的后边。如果 key 不存在，则效果等同于 SET 命令。

类似java中的StringBuffer/StringBuilder 中的append命令效果类似

语法：
APPEND KEY VALUE
127.0.0.1:6379> set key1 hello
OK
127.0.0.1:6379> append key1 redis
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get key1
"helloredis"
127.0.0.1:6379> append key2 hi!
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get key2
"hi!"
127.0.0.1:6379> append key2 世界
(integer) 9
127.0.0.1:6379> get key2
"hi!\xe4\xb8\x96\xe7\x95\x8c"
1.返回的结果为字节个数

2.在未设置key的情况下 append追加可以有set的功能

2.如果是中文字符在redis一个中文字符占3个字节所以可以看见3+6为9个字节在key2中

GETRANGE

返回 key 对应的 string 的子串，由 start 和 end 确定（左闭右闭）。可以使用负数表示倒数。-1 代表倒数第⼀个字符，-2 代表倒数第二个，其他的与此类似。超过范围的偏移量会根据 string 的长度调整成正确的值。遵循（左闭右闭）的原则
127.0.0.1:6379> set key1 helloworld
OK
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 4
"hello"
127.0.0.1:6379> getrange key1 0 -1
"helloworld"
127.0.0.1:6379> getrange key1 -1 0
""
127.0.0.1:6379> getrange key1 1 -2
"elloworl"
127.0.0.1:6379> getrange key2 0 1
""

SETRANGE

覆盖字符串的一部分，从指定的偏移开始。语法：

SETRANGE key

127.0.0.1:6379> set key1 "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> setrange key1 6 redis
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get key1
"hello redis"
127.0.0.1:6379> setrange key2 2 hh
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get key2
"\x00\x00hh"
127.0.0.1:6379> set key3 helloworld
OK
127.0.0.1:6379> setrange key3 4 reids
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get key3
"hellreidsd"

1.未设置的key 使用setrange可以直接设置并且偏移量前的字符都为0

STRLEN

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

STRLEN key

127.0.0.1:6379> set key1 hello
OK
127.0.0.1:6379> strlen key1
(integer) 5
127.0.0.1:6379> strlen key2
(integer) 0
127.0.0.1:6379> lpush key3 11 22 33 44 
(integer) 4
127.0.0.1:6379> strlen key3
(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value

字符串类型命令小结：

命令	执⾏效果	时间复杂度
set key value [key value...]	设置 key 的值是 value	O(k), k 是键个数
get key	获取 key 的值	O(1)
del key [key ...]	删除指定的 key	O(k), k 是键个数
mset key value [key value ...]	批量设置指定的 key 和 value	O(k), k 是键个数
mget key [key ...]	批量获取 key 的值	O(k), k 是键个数
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 的值的⻓度	O(1)
setrange key offset value	覆盖指定 key 的从 offset 开始的部分值	O(n)，n 是字符串⻓度, 通常视为 O(1)
getrange key start end	获取指定 key 的从 start 到 end 的部分值	O(n)，n 是字符串⻓度, 通常视为 O(1)

String的典型使用场景

缓存（Cache）功能

其中 Redis 作为缓冲层，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。

Redis + MySQL 组成的缓存存储架构

下面一个详细案例抽奖系统：查询活动详细信息的内容

根据活动Id去redis查找

如果没有只能去Mysql对应的表中查找

查找到相应的表之后，再返回结果并且缓存到redis中方便下一次查找

 @Override
    public ActivityDetailDTO getActivityDetail(Long activityId) {
        if(null == activityId) {
            logger.warn("获取活动详细信息失败！");
            return null;
        }
        //查询redis
        ActivityDetailDTO activityDetailDTO = getActivityFromCache(activityId);
        if(null != activityDetailDTO) {
            return activityDetailDTO;
        }
        //如果redis不存在 查表
        //活动表
        ActivityDO aDO = activityMapper.selectById(activityId);
        //活动人员表
        List<ActivityUserDO> auDO = activityUserMapper.selectByActivityId(activityId);
        //活动奖品表
        List<ActivityPrizeDO> apDO = activityPrizeMapper.selectByActivityId(activityId);
        //奖品表
        List<Long> prizeIds = apDO.stream()
                .map(ActivityPrizeDO::getPrizeId)
                .collect(Collectors.toList());
        List<PrizeDO> pDO = prizeMapper.batchSelectByIds(prizeIds);
        //重新整合到redis中
        activityDetailDTO = convertToActivityDetailDTO(aDO,apDO,pDO,auDO);
        cacheActivityDetailDTO(activityDetailDTO);
        //返回
        return activityDetailDTO;
    }

计数（Counter）功能

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，同时数据可以异步处理或者落地到其他数据源。如图所示，例如视频网站的视频播放次数可以使⽤ Redis 来完成：用户每播放⼀次视频，相应的视频播放数就会自增 1。

共享会话（Session）

假设一个病人（cookie）（客户端）去找医生（小绿）（session）（服务器）看病，看完之后，过一个礼拜回来复查

一个礼拜后，病人去找医生复查，可以恰巧不幸的是此时医生（小绿）不是上一个看病的医生，而是另外一个医生（小红），此时俩个不同的医生，并不知道病人的状态如何

所以医院的正确是：使用一套系统，记录病人的病例，即使在不同的医生的情况下，也可以找到当时的病人的情况

使用 Redis 将用户的 Session 信息进⾏集中管理，如图所示，在这种模式下，只要保证 Redis 是高可用和可扩展性的，无论用户被均衡到哪台 Web 服务器上，都集中从 Redis 中查询、更新 Session 信息。

手机验证码功能

很多应用出于安全考虑，会在每次进行登录时，让用户输人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，例如⼀分钟不能超过 5 次

并且可以设置手机验证码有效时间过期了将不能使用

下面是设置缓存过期时间的代码：

    public void sendVerificationCode(String phoneNumber) {
        //校验手机号
        if(!RegexUtil.checkMobile(phoneNumber)) {
            throw new ServiceException(ServiceErrorCodeConstants.PHONE_NUMBER_ERROR);
        }
        //生成随机验证码
        String code = CaptchaUtil.getCaptcha(4);
        //发送验证码
        Map<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("code",code);

        smsUtil.sendMessage(VERIFICATION_CODE_TEMPLATE_CODE,
                phoneNumber,
                JacksonUtils.writeValueString(map));

        //缓存验证码
        redisUtil.set(VERIFICATION_CODE_PREFIX + phoneNumber,code,VERIFICATION_CODE_TIMEOUT);
    }