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redis5种数据类型和内部编码方式

redis单线程模型 

string字符串类型相关命令

SET

GET

MSET

MGET 

SETNX

SETEX

​编辑PSETEX

value值为整数，进行加减操作

INCR

INCRBY

DECR

DECRBY

INCRBYFLOAT

APPEND

GETRANGE

SETRANGE

STRLEN

string的内部编码

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redis5种数据类型和内部编码方式

redis的5中数据类型如下图所示：

• 字符串类型对应C++ std::string ，java String
• 哈希类型对应C++ std::unordered_map，java中HashMap
• 列表类型对应C++ std::deque ，java List
• 集合类型对应C++ std::set，java Set
• 有序集合存储的时候，除了存储member之外，还需要存储一个权重值

redis中数据类型的内部编码方式根据实际情况而定，比如哈希，背后的实现不一定是一个标准的哈希表，可能在特定的场景下，使用别的数据结构实现，但是仍然保证时间复杂度符合承诺

数据类型	内部编码
string	raw（最基本的字符串，底层就是一个char数组）
	int（value是一个整数的时候，redis可能会用int存）
	embstr（针对短字符串的优化）
hash	hashtable（基本的哈希表）
	ziplist（元素比较少的时候，优化成压缩列表）
list	linkedlist（链表）
	ziplist
set	hashtable
	intset（集合里都是整数，就优化成intset）
zset	skiplist（跳表）
	ziplist

查看数据类型的内部编码实现方式

object encoding key

上述命令可以查看key对应的value的实际编码方式

redis单线程模型 

多个请求同时到达redis服务器，也是要到队列中排队，再等待redis服务器一个一个的取出里面的命令再执行。微观上来讲，redis服务器是串行/顺序执行这多个命令的。

redis是单线程模型，为啥效率这么高呢？速度这么快呢？

首先效率高，速度快的参照物是数据库（mysql、oracle）

1. redis访问的是内存，数据库访问的是硬盘
2. redis核心功能比数据库的核心功能更简单，比如针对插入删除，数据库有各种约束，都会使数据库做额外的工作。
3. 单线程模型，避免了一些不必要的线程竞争开销。
4. 处理网络IO的时候，使用了epoll这样的IO多路服用机制，一个线程，就可以管理多个socket 

string字符串类型相关命令

redis中的字符串，直接就是按照二进制数据的方式存储的，不会做任何的编码转换，存的是啥，取出来的还是啥。mysql默认的字符集是拉丁文，插入中文会失败。 

SET

语法：

SET key value ex 10 

等价于

set key value 

expire key 10

使用set设置key会存在下述情况：

• 如果key不存在，创建新的键值对
• 如果key存在，则是让新的value覆盖旧的value，可能会改变原来的数据类型，原来的这个key的生存时间也会失效

我们可以通过 NX判断key是否存在，不存在再创建，存在返回nil

 xx判断key是否存在，存在才能设置，不存在返回nil

FLUSHALL清空redis里所有键值对

GET

语法：

GET key

对于get来说，只支持字符串类型的value，如果value是其他类型，使用get获取就会出错。

MSET

一次设置多个key的值

语法：

MSET key value [key value ....]

时间复杂度O(n);此处的n是获取key的个数，因此也可以认为是O(1) 

示例： 

MGET 

一次获取多个key的值

语法：

GET key1 key2

时间复杂度O(n);此处的n是获取key的个数 

示例： 

mget相对于get的优势在于如果一次获取多个key只需要向redis服务器请求一次，而不用请求多次，如下图所示： 

SETNX

key不存在才能设置，存在则设置失败
语法：

setnx key value

示例：

SETEX

设置过期时间，单位是秒

 语法：

setex key second value

PSETEX

设置过期时间，单位是毫秒

 语法：

PSETEX key second value

value值为整数，进行加减操作

INCR

针对value+1

语法：

INCR key

这里的key对应的value必须是整数。

返回值是value+1之后的值。

incr操作的key如果不存在，就会把这个key的value当作0来使用 

INCRBY

针对value+n

语法：

INCRBY key

incrby操作的key如果不存在，就会把这个key的value当作0来使用 

DECR

针对value-1

DECRBY

针对value-n

INCRBYFLOAT

针对value+/- 小数

由于reids处理命令的时候，是单线程模型，多个客户端同时针对同一个key进行incr的操作也不会引起线程安全的问题.

APPEND

如果key已经存在，并且value是一个string，会将新设置的value追加到原来的string后边，如果不存在，其效果等同于SET命令。

语法：

APPEND KEY VALUE

返回值：追加完成后string的长度,单位是字节。

时间复杂度：O(1); 

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表示倒数第一个字符，-2表示倒数第二个字符，其他的与此类似。超过范围的偏移量会根据string的长度调整为正确的值。

语法：

GETRANGE key start end

时间复杂度:O(n);

返回值：取的string子串。

如果字符串中保存的是汉字，此时进行子串切分，很可能切出来，很可能切出来的就不是完整的汉字的。

SETRANGE

覆盖字符串的一部分呢，从指定的偏移开始

语法：

SETRANGE key offset value

• offset是偏移量。
• 当value是一个中文字符串的时候，进行setrange的时候可能会出问题，因为它是按照字节来替换的。
• setrange针对不存在的key也是可以操作的，不过会把offset之前的内容填充成0x00。
• 

时间复杂度：O(1)。

返回值：替换后的string的长度。

示例：

STRLEN

获取字符串的长度，单位是字节。

当key对应的value的类型不是string时报错。

语法：

STRLEN key

时间复杂度：O(1)。

返回值：string的长度，或者当key不存在时，返回0。

string的内部编码

字符串类型的内部编码有3种：

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。

redis会根据当前值的类型和长度动态决定使用哪种内部编码实现。