Redis数据类型-Strings

Redis 简介

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写的基于内存的可持久化的Key-Value数据库。

Redis的数据类型

string，list，hash，set，sorted set

String

string是redis最基本的类型，而且string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据，比如jpg图片或者序列化的对象。 

与String相关的常用命令：

• SET：为一个key设置value，可以配合EX/PX参数指定key的有效期，通过NX/XX参数针对key是否存在的情况进行区别操作，时间复杂度O(1)
• GET：获取某个key对应的value，时间复杂度O(1)
• GETSET：为一个key设置value，并返回该key的原value，时间复杂度O(1)
• MSET：为多个key设置value，时间复杂度O(N)
• MSETNX：同MSET，如果指定的key中有任意一个已存在，则不进行任何操作，时间复杂度O(N)
• MGET：获取多个key对应的value，时间复杂度O(N)

如果保存的是整数值并且可以用long表示，那么编码会设置为INT，那么还有额外的命令

• INCR：将key对应的value值自增1，并返回自增后的值。只对可以转换为整型的String数据起作用。时间复杂度O(1)
• INCRBY：将key对应的value值自增指定的整型数值，并返回自增后的值。只对可以转换为整型的String数据起作用。时间复杂度O(1)
• DECR/DECRBY：同INCR/INCRBY，自减函数。

用法1

127.0.0.1:6379> set test-string hi
OK
127.0.0.1:6379> get test-string
"hi"
127.0.0.1:6379> getset test-string2 "how are you"
(nil)
127.0.0.1:6379> getset test-string2 "how are you"
"how are you"
127.0.0.1:6379> mset test-string hello test-string2 "good to see you"
OK
127.0.0.1:6379> get test-string
"hello"
127.0.0.1:6379> get test-string2
"good to see you"

用法2

127.0.0.1:6379> mget test-string test-string2
1) "hello"
2) "good to see you"
127.0.0.1:6379> append test-string2 "!"
(integer) 16
127.0.0.1:6379> get test-string2
"good to see you!"
127.0.0.1:6379> set test-string2 20
OK
127.0.0.1:6379> incr test-string2
(integer) 21
127.0.0.1:6379> 

string的encoding

字符串对象的编码可以是 INT、RAW 或 EMBSTR。如果保存的是整数值并且可以用long表示，那么编码会设置为INT。当字符串值得长度大于39字节使用raw 并且用sds来保存，小于等于39字节使用embstr。

127.0.0.1:6379> object encoding test-string 
"embstr"
127.0.0.1:6379> object encoding test-string2
"int"
127.0.0.1:6379> 

127.0.0.1:6379> set l39 111111111122222222223333333333444444444
OK
127.0.0.1:6379> object encoding l39
"embstr"
127.0.0.1:6379> set l40 1111111111222222222233333333334444444444
OK
127.0.0.1:6379> object encoding l40
"raw"
127.0.0.1:6379> 

encoding的变换

127.0.0.1:6379> append test-string2 " is a raw"
(integer) 11
127.0.0.1:6379> object encoding test-string2
"raw"

向一个保存整数值的字符串对象追加了一个字符串，程序会先将之前保存的整数值 转换为字符串值  ， 然后再执行追加操作， 操作的执行结果就是一个 raw 编码的、保存了字符串值的字符串对象。

127.0.0.1:6379> set test-string2 "I'm a embstr"
OK
127.0.0.1:6379> set test-string3 "I'm a embstr"
OK
127.0.0.1:6379> get test-string3
"I'm a embstr"
127.0.0.1:6379> object encoding test-string3
"embstr"
127.0.0.1:6379> append test-string3 " I changed to raw"
(integer) 29
127.0.0.1:6379> get test-string3
"I'm a embstr I changed to raw"
127.0.0.1:6379> object encoding test-string3
"raw"

 embstr 编码的字符串对象实际上是只读的， 当我们对 embstr 编码的字符串对象执行任何修改命令时， redis会先将encoding从 embstr 转换成 raw ， 然后再执行修改命令； 因为这个原因， embstr 编码的字符串对象在执行修改命令之后， 总会变成一个 raw 编码的字符串对象

源码

先看一下sds

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr5 {
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, and 5 msb of string length */
    char buf[];
};
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
    uint8_t len; /* used */
    uint8_t alloc; /* excluding the header and null terminator */
    unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */
    char buf[];
};

/* Create a string object with encoding OBJ_ENCODING_RAW, that is a plain
 * string object where o->ptr points to a proper sds string. */
robj *createRawStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    return createObject(OBJ_STRING, sdsnewlen(ptr,len));
}

/* Create a string object with encoding OBJ_ENCODING_EMBSTR, that is
 * an object where the sds string is actually an unmodifiable string
 * allocated in the same chunk as the object itself. */
robj *createEmbeddedStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    robj *o = zmalloc(sizeof(robj)+sizeof(struct sdshdr8)+len+1);
    struct sdshdr8 *sh = (void*)(o+1);

    o->type = OBJ_STRING;
    o->encoding = OBJ_ENCODING_EMBSTR;
    o->ptr = sh+1;
    o->refcount = 1;
    if (server.maxmemory_policy & MAXMEMORY_FLAG_LFU) {
        o->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | LFU_INIT_VAL;
    } else {
        o->lru = LRU_CLOCK();
    }

    sh->len = len;
    sh->alloc = len;
    sh->flags = SDS_TYPE_8;
    if (ptr == SDS_NOINIT)
        sh->buf[len] = '';
    else if (ptr) {
        memcpy(sh->buf,ptr,len);
        sh->buf[len] = '';
    } else {
        memset(sh->buf,0,len+1);
    }
    return o;
}

/* Create a string object with EMBSTR encoding if it is smaller than
 * OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT, otherwise the RAW encoding is
 * used.
 *
 * The current limit of 44 is chosen so that the biggest string object
 * we allocate as EMBSTR will still fit into the 64 byte arena of jemalloc. */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 44
robj *createStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    if (len <= OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT)
        return createEmbeddedStringObject(ptr,len);
    else
        return createRawStringObject(ptr,len);
}