String 字符串

字符串类型是 Redis 最基础的数据类型，关于字符串需要特别注意：

• 首先 Redis 中所有的键的类型都是字符串类型，而且其他几种数据结构也都是在字符串的基础上构建的。
• 字符串类型的值实际可以是字符串，包含一般格式的字符串或者类似 JSON、XML 格式的字符串；数字，可以是整型或者浮点型；甚至是二进制流数据，例如图片、音频、视频等。不过一个字符串的最大值不能超过 512 MB。

由于 Redis 内部存储字符串完全是按照二进制流的形式保存的，所以 Redis 是不处理字符集编码问题的，客户端传入的命令中使用的是什么字符集编码，就存储什么字符集编码。

常见命令

SET

将 string 类型的 value 设置到 key 中。如果 key 之前存在，则覆盖，无论原来的数据类型是什么。之前关于此 key 的 TTL 也全部失效。
语法：

SET key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
选项：

• EX seconds —— 使用秒作为单位设置 key 的过期时间。
• PX milliseconds —— 使用毫秒作为单位设置 key 的过期时间。
• NX —— 只在 key 不存在时才进行设置，即如果 key 之前已经存在，设置不执行。
• XX —— 只在 key 存在时才进行设置，即如果 key 之前不存在，设置不执行。
  注意：由于带选项的 SET 命令可以被 SETNX、SETEX、PSETEX 等命令代替，所以之后的版本中，Redis 可能进行合并。
  返回值：
• 如果设置成功，返回 OK。
• 如果由于 SET 指定了 NX 或者 XX 但条件不满足，SET 不会执行，并返回 (nil)。
  示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> SET mykey "Hello"
OK
redis> GET mykey
"Hello"
redis> SET mykey "World" NX
(nil)
redis> DEL mykey
(integer) 1
redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> SET mykey "World" XX
(nil)
redis> GET mykey
(nil)
redis> SET mykey "World" NX
OK
redis> GET mykey
"World"
redis> SET mykey "Will expire in 10s" EX 10
OK
redis> GET mykey
"Will expire in 10s"
# 10秒之后
redis> GET mykey
(nil)

GET

获取 key 对应的 value。如果 key 不存在，返回 nil。如果 value 的数据类型不是 string，会报错。
语法：

GET key

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：key 对应的 value，或者 nil 当 key 不存在。
示例：

redis> GET nonexisting
(nil)
redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GET mykey
"Hello"
redis> DEL mykey
(integer) 1
redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> HSET mykey name Bob
(integer) 1
redis> GET mykey
(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value

MGET

一次性获取多个 key 的值。如果对应的 key 不存在或者对应的数据类型不是 string，返回 nil。
语法：

MGET key [key ...]

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(N) N 是 key 数量
返回值：对应 value 的列表
示例：

redis> SET key1 "Hello"
OK
redis> SET key2 "World"
OK
redis> MGET key1 key2 nonexisting
1) "Hello"
2) "World"
3) (nil)

MSET

一次性设置多个 key 的值。
语法：

MSET key value [key value ...]

命令有效版本：1.0.1 之后
时间复杂度：O(N) N 是 key 数量
返回值：永远是 OK
示例：

redis> MSET key1 "Hello" key2 "World"
OK
redis> GET key1
"Hello"
redis> GET key2
"World"

如上图所示，使用 mget 由于可以有效地减少网络时间，所以性能相对更高。假设网络耗时 1 毫秒，命令执行 1 毫秒，那么执行时间如下表所示。

100 次 get 和 1 次 mget 100 个键对比

操作	时间
100 次 get	100 x 1 + 100 x 0.1 = 110 毫秒
1 次 mget 100 个键	1 x 1 + 100 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。

SETNX

设置 key-value 但只允许在 key 之前不存在的情况下。
语法：

SETNX key value

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：1 表示设置成功。0 表示没有设置。
示例：

redis> SETNX mykey "Hello"
(integer) 1
redis> SETNX mykey "World"
(integer) 0
redis> GET mykey
"Hello"

• set key value ：判断 key 是否存在，存在或不存在均设置成功。
• set key value xx ：判断 key 是否存在，存在则设置成功，不存在则设置失败。
• set key value nx 或者 setnx key value ：判断 key 是否存在，存在则设置失败，不存在则设置成功。

计数命令

INCR

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。
语法：

INCR key

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的加完后的数值。
示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> INCR mykey
(integer) 1
redis> SET mykey "10"
OK
redis> INCR mykey
(integer) 11
redis> SET mykey "2342934823904890489209348230948"
OK
redis> INCR mykey
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey 'not a number'
OK
redis> INCR mykey
(error) value is not an integer or out of range

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

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的加完后的数值。
示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> INCRBY mykey 3
(integer) 3
redis> SET mykey "10"
OK
redis> INCRBY mykey 3
(integer) 13
redis> INCRBY mykey "not a number"
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey "2342934823904890489209348230948"
OK
redis> INCRBY mykey 3
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey 'not a number'
OK
redis> INCRBY mykey 3
(error) value is not an integer or out of range

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。
语法：

DECR key

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的减完后的数值。
示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> DECR mykey
(integer) -1
redis> SET mykey "10"
OK
redis> DECR mykey
(integer) 9
redis> SET mykey "2342934823904890489209348230948"
OK
redis> DECR mykey
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey 'not a number'
OK
redis> DECR mykey
(error) value is not an integer or out of range

DECRBY

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

命令有效版本：1.0.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：integer 类型的减完后的数值。
示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> DECRBY mykey 3
(integer) -3
redis> SET mykey "10"
OK
redis> DECRBY mykey 3
(integer) 7
redis> DECRBY mykey "not a number"
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey "2342934823904890489209348230948"
OK
redis> DECRBY mykey 3
(error) value is not an integer or out of range
redis> SET mykey 'not a number'
OK
redis> DECRBY mykey 3
(error) value is not an integer or out of range

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。
语法：
INCRBYFLOAT key increment
命令有效版本：2.6.0 之后
时间复杂度：O(1)
返回值：加/减完后的数值。
示例：

redis> SET mykey 10.50
OK
redis> INCRBYFLOAT mykey 0.1
"10.6"
redis> INCRBYFLOAT mykey -5
"5.6"
redis> SET mykey 5.0e3
OK
redis> INCRBYFLOAT mykey 2.0e2
"5200"

很多存储系统和编程语言内部使用 CAS 机制实现计数功能，会有一定的 CPU 开销，但在 Redis 中完全不存在这个问题，因为 Redis 是单线程架构，任何命令到了 Redis 服务端都要顺序执行。

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。

• 语法：APPEND KEY VALUE
• 命令有效版本：2.0.0 之后
• 时间复杂度：O(1)，追加的字符串一般长度较短，可视为 O(1)
• 返回值：追加完成之后 string 的长度
• 示例：

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> APPEND mykey "Hello"
(integer) 5
redis> GET mykey
"Hello"
redis> APPEND mykey " World"
(integer) 11
redis> GET mykey
"Hello World"

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。

• 语法：GETRANGE key start end
• 命令有效版本：2.4.0 之后
• 时间复杂度：O(N)，N 为 [start, end] 区间的长度，由于 string 通常较短，可视为 O(1)
• 返回值：string 类型的子串
• 示例：

redis> SET mykey "This is a string"
OK
redis> GETRANGE mykey 0 3
"This"
redis> GETRANGE mykey -3 -1
"ing"
redis> GETRANGE mykey 0 -1
"This is a string"
redis> GETRANGE mykey 10 100
"string"

SETRANGE

覆盖字符串的一部分，从指定的偏移开始。

• 语法：SETRANGE key offset value
• 命令有效版本：2.2.0 之后
• 时间复杂度：O(N)，N 为 value 的长度，由于一般给的 value 较短，通常视为 O(1)
• 返回值：替换后的 string 的长度
• 示例：

redis> SET key1 "Hello World"
OK
redis> SETRANGE key1 6 "Redis"
(integer) 11
redis> GET key1
"Hello Redis"

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
• 命令有效版本：2.2.0 之后
• 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
• 示例：

redis> SET mykey "Hello world"
OK
redis> STRLEN mykey
(integer) 11
redis> STRLEN nonexisting
(integer) 0

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（浮点数运算）	O(1)
append key value	指定的 key 的值追加 value	O(1)
strlen key	获取指定 key 的值的长度	O(1)
setrange key offset value	覆盖指定 key 的从 offset 开始的部分值	O(n)，n 是字符串长度，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 是字符串长度，通常视为 O(1)

内部编码

字符串类型的内部编码有 3 种：

• emb：8 个字节的长整型。
• embstr：小于等于 39 个字节的字符串。
• 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。
• 整型示例：

127.0.0.1:6379> set key 6379
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"int"

• 短字符串示例：

# 小于等于 39 个字节的字符串
127.0.0.1:6379> set key "hello"
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"embstr"

• 长字符串示例：

# 大于 39 个字节的字符串
127.0.0.1:6379> set key "one string greater than 39 bytes ......."
OK
127.0.0.1:6379> object encoding key
"raw"

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