前言

字符串類型 是 Redis 最基礎的數據結構。字符串類型 的值實際可以是 字符串（簡單和復雜的字符串，例如 JSON、XML）、數字（整數、浮點數），甚至是 二進制（圖片、音頻、視頻），但是值最大不能超過 512MB。

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正文

1. 相關命令

1.1. 常見命令

1.1.1. 設置值

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

set 命令有幾個選項：

ex seconds：為鍵設置 秒級過期時間。
px milliseconds：為鍵設置 毫秒級過期時間。
nx：鍵必須 不存在，才可以設置成功，用于添加。
xx：與 nx 相反，鍵必須存在，才可以設置成功，用于更新。

除了 set 選項，Redis 還提供了 setex 和 setnx 兩個命令：

setex key seconds value setnx key value

setex：設定鍵的值，并指定此鍵值對應的 有效時間。

127.0.0.1:6379> setex key1 5 value1
OK
127.0.0.1:6379> get key1
"value1"
127.0.0.1:6379> get key1
(nil)復制代碼

setnx：鍵必須 不存在，才可以設置成功。如果鍵已經存在，返回 0。

127.0.0.1:6379> set key2 value1
OK
127.0.0.1:6379> setnx key2 value2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get key2
"value1"
復制代碼

1.1.2. 獲取值

get key

如果要獲取的 鍵不存在，則返回 nil（空）。

127.0.0.1:6379> get not_exist_key
(nil)
復制代碼

1.1.3. 批量設置值

mset key value [key value ...]

下面操作通過 mset 命令一次性設置 4 個 鍵值對：

127.0.0.1:6379> mset a 1 b 2 c 3 d 4
OK
復制代碼

1.1.4. 批量獲取值

mget key [key ...]

通過下面操作 批量獲取 鍵 a、b、c、d 的值：

127.0.0.1:6379> mget a b c d
1) "1"
2) "2"
3) "3"
4) "4"
復制代碼

批量操作 命令，可以有效提高 開發效率，假如沒有 mget 這樣的命令，要執行 n 次 get 命令的過程和耗時如下：

n次get時間 = n次網絡時間 + n次命令時間

使用 mget 命令后，執行 n 次 get 命令的過程和耗時如下：

n次get時間 = 1次網絡時間 + n次命令時間

Redis 可以支撐 每秒數萬 的 讀寫操作，但這指的是 Redis 服務端 的處理能力，對于 客戶端 來說，一次命令除了 命令時間 還是有 網絡時間。

假設 網絡時間 為 1 毫秒，命令時間為 0.1 毫秒（按照每秒處理 1 萬條命令算），那么執行 1000 次 get 命令和 1 次 mget 命令的區別如表所示：

操作	時間
1000次get操作	1000 * 1 + 1000 * 0.1 = 1100ms = 1.1s
1次mget操作	1 * 1 + 1000 * 0.1 = 101ms = 0.101s

1.1.5. 計數

incr key

incr 命令用于對值做 自增操作，返回結果分為三種情況：

值不是整數，返回錯誤。
值是整數，返回自增后的結果。
鍵不存在，按照值為 0 自增，返回結果為 1。

127.0.0.1:6379> exists key
(integer) 0
127.0.0.1:6379> incr key
(integer) 1
復制代碼

除了 incr 命令，Redis 還提供了 decr（自減）、incrby（自增指定數字）、decrby（自減指定數字）、incrbyfloat（自增浮點數）等命令操作：

decr key incrby key increment decrby key decrement incrbyfloat key increment

很多 存儲系統 和 編程語言 內部使用 CAS 機制實現 計數功能，會有一定的 CPU 開銷。但在 Redis 中完全不存在這個問題，因為 Redis 是 單線程架構，任何命令到了 Redis 服務端 都要 順序執行。

1.2. 不常用命令

1.2.1. 追加值

append key value

append 可以向 字符串尾部 追加值。

127.0.0.1:6379> get key
"redis"
127.0.0.1:6379> append key world
(integer) 10
127.0.0.1:6379> get key
"redisworld"
復制代碼

1.2.2. 字符串長度

strlen key

比如說，當前值為 redisworld，所以返回值為 10：

127.0.0.1:6379> get key
"redisworld"
127.0.0.1:6379> strlen key
(integer) 10
復制代碼

1.2.3. 設置并返回原值

getset key value

getset 和 set 一樣會 設置值，但是不同的是，它同時會返回 鍵原來的值，例如：

127.0.0.1:6379> getset hello world
(nil)
127.0.0.1:6379> getset hello redis
"world"
復制代碼

1.2.4. 設置指定位置的字符

setrange key offeset value

下面操作將值由 pest 變為了 best：

127.0.0.1:6379> set redis pest
OK
127.0.0.1:6379> setrange redis 0 b
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get redis
"best"
復制代碼

1.2.5. 獲取部分字符串

getrange key start end

start 和 end 分別是開始和結束的 偏移量，偏移量 從 0 開始計算，例如獲取值 best 的 前兩個字符 的命令如下：

127.0.0.1:6379> getrange redis 0 1
"be"
復制代碼

最后給出 字符串 類型命令的 時間復雜度 說明：

2. 內部編碼

字符串 類型的 內部編碼 有 3 種：

int：8 個字節的 長整型。
embstr：小于等于 39 個字節的字符串。
raw：大于 39 個字節的字符串。

Redis 會根據當前值的類型和長度決定使用哪種 內部編碼實現。

整數類型

127.0.0.1:6379> set key 8653
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"int"
復制代碼

短字符串

#小于等于39個字節的字符串：embstr
127.0.0.1:6379> set key "hello,world"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"embstr"
復制代碼

長字符串

#大于39個字節的字符串：raw
127.0.0.1:6379> set key "one string greater than 39 byte........."
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"raw"
127.0.0.1:6379> strlen key
(integer) 40
復制代碼

3. 典型使用場景

3.1. 緩存功能

下面是一種比較典型的緩存使用場景，其中 Redis 作為 緩存層，MySQL 作為 存儲層，絕大部分請求的數據都是從 Redis 中獲取。由于 Redis 具有支撐 高并發 的特性，所以緩存通常能起到 加速讀寫 和 降低后端壓力 的作用。

整個功能的偽代碼如下：

public UserInfo getUserInfo(long id) {String userRedisKey = "user:info:" + id;String value = redis.get(userRedisKey);UserInfo userInfo;    if (value != null) {userInfo = deserialize(value);     } else {        userInfo = mysql.get(id);   if (userInfo != null) { redis.setex(userRedisKey, 3600, serialize(userInfo));}return userInfo;}
}
復制代碼

3.2. 計數

許多應用都會使用 Redis 作為計數的基礎工具，它可以實現 快速計數、查詢緩存 的功能，同時數據可以 異步落地 到其他 數據源。一般來說，視頻播放數系統，就是使用 Redis 作為 視頻播放數計數 的基礎組件，用戶每播放一次視頻，相應的視頻播放數就會自增 1。

public long incrVideoCounter (long id) {String key = "video:playCount:" + id;return redis.incr(key);
}
復制代碼

實際上，一個真實的 計數系統 要考慮的問題會很多：防作弊、按照 不同維度 計數，數據持久化 到 底層數據源等。

3.3. 共享Session

一個 分布式 Web 服務將用戶的 Session 信息（例如 用戶登錄信息）保存在各自的服務器中。這樣會造成一個問題，出于 負載均衡 的考慮，分布式服務 會將用戶的訪問均衡到不同服務器上，用戶 刷新一次訪問 可能會發現需要 重新登錄，這個問題是用戶無法容忍的。

為了解決這個問題，可以使用 Redis 將用戶的 Session 進行 集中管理。在這種模式下，只要保證 Redis 是 高可用 和 擴展性的，每次用戶更新或者查詢登錄信息都直接從 Redis 中集中獲取。

3.4. 限速

很多應用出于安全的考慮，會在每次進行登錄時，讓用戶輸入 手機驗證碼，從而確定是否是用戶本人。但是為了 短信接口 不被 頻繁訪問，會限制用戶每分鐘獲取 驗證碼 的頻率。例如一分鐘不能超過 5 次，如圖所示：

此功能可以使用 Redis 來實現，偽代碼如下：

String phoneNum = "138xxxxxxxx";
String key = "shortMsg:limit:" + phoneNum;
// SET key value EX 60 NX
boolean isExists = redis.set(key, 1, "EX 60", "NX");
if (isExists != null || redis.incr(key) <= 5) {// 通過
} else {// 限速
}
復制代碼