Redis5数据类型1-String

上次说到Redis5提供六种数据类型来存储值：string字符串类型、hash散列类型、list列表类型、set集合类型、zset(SortedSet)有序集合类型、stream流类型。现在把这几种类型具体分析一下。

1. Redis的key

redis的key 值是二进制安全的（一种主要用于字符串操作函数相关的计算机编程术语），这意味着可以用任何二进制序列作为key值，从形如name的简单字符串到一个JPEG文件的内容都可以，空字符串也是有效key值。redis建议使用字符串做为key的类型。key取值规范如下：

• 键值不需要太长，消耗内存，在数据中查找这类键值的计算成本较高
• 键值不宜过短，可读性较差，通常建议见名知意

2. string字符串

一种最基本的Redis值类型（字节数组）。Redis字符串是二进制安全的，一个Redis字符串能包含任意类型的数据。例如： 一张JPEG格式的图片或者一个序列化的Ruby对象。一个字符串类型的值最多能存储512M字节的内容。

2.1 赋值 set

set key value

set name 张三
set name 张三 ex 10  # EX 设置过期时间，秒，等同于SETEX key seconds value
set name 张三 px 5000  # pX 设置过期时间，秒，等同于SETpX key seconds value
set name 张三 nx  #  name 不存在时，才能写入，等同于SETNX key value
set name 张三 xx  #  name 存在时，才能写入
mset name 张三  age 18 phone 1888888888 # 设置多个key-value键值对
msetnx name 张三 age 18 phone 1888888888 # 设置多个key-value键值对，原子操作，有一个不成功都不成功

2.2 取值 get

get key

127.0.0.1:6379> get name
张三
127.0.0.1:6379> mget name age phone
张三
18
1888888888

2.3 返回旧值并设置新值 getset

getset key value

127.0.0.1:6379> getset phone 16666666666
1888888888

2.4 向尾部追加值 append

APPEND key value

127.0.0.1:6379> append name 李四
12             # 返回值是追加后字符串的总长度
127.0.0.1:6379> get name
张三李四
127.0.0.1:6379>

2.5 字符串长度 strlen

strlen key

127.0.0.1:6379> strlen name
12
127.0.0.1:6379> strlen phone
11
127.0.0.1:6379>

2.6 数值增减

字符串值会被解释成64位有符号的十进制整数来操作，但输出结果依然转成字符串。string类型的，底层实现是int，实际上操作的还是数字。

• incr

127.0.0.1:6379> set id 1
OK
127.0.0.1:6379> incr id
2
127.0.0.1:6379> get id
2
127.0.0.1:6379> incr id
3
127.0.0.1:6379>

• incrby 增加指定的整数

127.0.0.1:6379> incrby id 3
6
127.0.0.1:6379> incrby id 2
8
127.0.0.1:6379>

• decr

127.0.0.1:6379> decr id
7
127.0.0.1:6379>

• decrby 减少指定的整数

127.0.0.1:6379> decrby id 2
5
127.0.0.1:6379>

注意事项：

• 当value为整数数据时，才能使用以下命令操作数值的增减
• 数值递增都是原子操作
• 可以做订单、商品的自增主键

2.7 截取字符串

getrange key start end
索引值从0开始，负数表示从字符串右边向左数起，-1表示最右一个字符，负号减轻复杂度。

127.0.0.1:6379> getrange name 0 -1  # 从开始到结尾
张三李四
127.0.0.1:6379> getrange phone 0 2
166
127.0.0.1:6379>

2.8 替换字符串

setrange key offset value

127.0.0.1:6379> setrange phone 2 x
11
127.0.0.1:6379> get phone
16x66666666
127.0.0.1:6379> setrange phone 3 ****
11
127.0.0.1:6379> get phone
16x****6666
127.0.0.1:6379>

2.9 位图bitmap - 字节数组

位图不是真正的数据类型，它是定义在字符串类型中的

• 赋值 setbit getbit

127.0.0.1:6379[1]> setbit k1 1 1 # 将二进制数向右偏移1位，并将此位的0设为1
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> get k1
"@"    # 二进制 0 1 0 0 0 0 0 0 对应的ASCII码是@
127.0.0.1:6379[1]>setbit k1 9 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> get k1
"@@" # 二进制 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0对应的2个字节：8bit（位）= 1Byte（字节）
127.0.0.1:6379[1]> getbit k1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> getbit k1 2
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> bitpos k1 1 # 查找 1 在k1中第一次出现的位置
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> bitpos k1 0 # 查找 0 在k1中第一次出现的位置
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> bitpos k1 1 0 # 查找 1 在k1的第1个字节中第一次出现的位置，注意最后的0表示下标是0的字节，现在k1只有2个字节（下标0、1），16位长度
(integer) 1
127.0.0.1:6379[1]> bitpos k1 1 1 # 查找 1 在k1的第2个字节中第一次出现的位置，注意最后的1表示下标是1的字节，现在k1只有2个字节（下标0、1），16位长度
(integer) 9
127.0.0.1:6379[1]>

• 位运算

127.0.0.1:6379[1]> setbit k2 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379[1]> bitop and res1 k1 k2  # k1和k2二进制的逻辑与，结果保存到res1
(integer) 2
127.0.0.1:6379[1]> get res1
@
127.0.0.1:6379> bitop or res2 k1 k2 # k1和k2二进制的逻辑或，结果保存到res2
2
127.0.0.1:6379> get res2
A@
127.0.0.1:6379> bitop xor res3 k1 k2 # k1和k2二进制的逻辑异或，结果保存到res3
2
127.0.0.1:6379> get res3
@
127.0.0.1:6379> bitop not res4 k1 # k1二进制的逻辑非，结果保存到res4
2
127.0.0.1:6379>

注意：除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入，当 BITOP 处理不同长度的字符串时，较短的那个字符串所缺少的部分会被看作 0，空的 key 也被看作是包含 0 的字符串序列

• 计数 BITCOUNT
  统计二进制中1的个数

127.0.0.1:6379> bitcount k1 0 0  # 注意 0 0表示是字节下标从0到0的范围，也就是第1个字节（8位）中1的个数
2
127.0.0.1:6379> bitcount k1 0 1  # 表示下标0、1这2个字节中1的个数
3
127.0.0.1:6379> bitcount k1 1 1  #表示下标为1这个字节中1的个数
1
127.0.0.1:6379>

• bitmap应用
  • 统计用户的活跃天数
    用户ID为key，天作为offset，上线置为1
    366天，1字节可以统计8天，只需46字节即可统计全年活跃天数
    例：id为38的用户第15天上线：setbit id38 14 1
    统计天数用：bitcount id38 0 -1
  • 统计每天的活跃用户
    日期作为key，用户ID为offset，上线置为1
    假设1000 0000用户，只需 1250000 字节=1250KB=1.25MB就能统计1天的活跃用户
    例：今天 第200个用户上线：setbit 20220315 199 1
    若要统计连续3天的，先用bitop做逻辑或，然后再bitcount