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string 类型是我们在Redis中使用最多也是最基本、最常见的类型,string 类型跟memcahed一样都是按照 key-value 键值对的方式来存储的。
string 类型是二进制安全的,它可以包含任何数据,包括图片、视频和序列化的对象,一个Redis字符串中value最大为 512MB 。
一、字符串常用的命令
set <key> <value > 设置key - value set相同的key时会被覆盖
get <key> 获取某个key的值
append <key> <value> 在可以的末尾追加某个值
strlen <key> 获取key的长度
setnx <key> <value> 设置key的值 ,只有key不存在时才可以设置key的值
incr <key> 将key中存储的值为数字时 数字增1, 只能对存储的值时数字时进行操作如果值为空则新增的值为1
decr <key> 将key中存储的值为数字时 数字减1
incrby / decrby <key> <num> 将key中存储的值为数字时,数字增/减num值
mset <key1> <value1> <key2> <value2> ... 批量设置多个key value
msetnx <key1> <value1> <key2> <value2> ... 批量设置多个key value 只有key不存在时才可以设置key的值,如果其中有一个失败其他的key设置都不成功
mget <key1> <key2> ... 批量获取多个key的值
getrange <key> <start> <end> 截取key从start到end之间的值
setrange <key> <start> <value> 在key中start位置插入value值
setex <key> <time> 设置过期时间
getset <key> <value> 获取到key的值同时将值覆盖为新的value值 返回旧的value值
Redis字符串的数据结构为 简单动态字符串 SDS (Simple Dynamic String),采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。
1. SDS 结构
Redis 的字符串和 C 语言的字符串一样最后一个字符为空字符,这个空字符不会被计算在 len 里头。
2.SDS动态扩展操作
Redis动态扩展三个操作:
1). 计算空闲空间是否足够。
2). 开辟足够大小的空间。
3). 开辟已使用相同的长度的空闲空间。(如果使用长度>=1M 则开辟1M 空闲空间。如果使用长度
3. Redis 字符串的性能优势
由于在 SDS 里存了已使用字符长度 len,所以当想获取字符串长度时直接返回 len 即可,时间复杂度为 O(1)。如果使用 C 语言的字符串的话它的字符串长度获取函数时间复杂度为 O(n),n 为字符个数,因为他是从头到尾(到空字符'\0')遍历相加。
C语言字符串在追加是需要提前开辟需要的空间,如果不开辟则造成缓冲区溢出。而Redis每次在追加字符串时都会先计算出空闲空间大小是否足够,然后开辟空间至满足所需要的的空间。
字符串的追加操作会涉及到内存分配问题,然而内存分配问题会牵扯内存划分算法以及系统调用,如果频繁发生的话影响性能,所以redis采取了两种优化方案:
a). 空间预分配
对于追加操作来说,Redis 不仅会开辟空间至够用而且还会预分配未使用的空间(free)来用于下一次操作。至于未使用的空间(free)的大小则由修改后的字符串长度决定。
当修改后的字符串长度 len < 1M,则会分配与 len 相同长度的未使用的空间(free) 当修改后的字符串长度 len >= 1M,则会分配 1M 长度的未使用的空间(free)
有了这个预分配策略之后会减少内存分配次数,因为分配之前会检查已有的 free 空间是否够,如果够则不开辟
b). 惰性空间回收
惰性空间回收适用于字符串缩减操作,当字符串减少时 Redis 不会立即回收减少的部分,而是会分配给下一个需要内存的程序。当然,Redis 也提供了回收内存的 api,可以自己手动调用来回收缩减部分的内存
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