Redis从入门到放弃系列(一) String

Redis从入门到放弃系列(一) String

本文例子基于:5.0.4 字符串是Redis中最常见的数据结构,底层是采用SDS,是可以修改的字符串,类似ArrayList,采用预分配冗余空间的方式来减少内存的频繁分配。

首先让我们来看一下该如何在redis里面使用字符串这种类型

// 将字符串 value 关联到 key
// 如果key 已经有值了,直接覆盖 emmmm.跟我们使用HashMap是不是很像~
// 如果已经存在一个带有过期时间的key,我们重新set会将原先的过期时间清除 (重点)
>set key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]

可选参数:[expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]

我们发现 set 方法存在两个可选参数 [expiration EX seconds|PX milliseconds] 跟 [NX|XX]

>EX seconds:将键的过期时间设置为 seconds 秒。 执行 SET key value EX seconds 的效果等同于执行 SETEX key seconds value 
>PX milliseconds:将键的过期时间设置为 milliseconds 毫秒。 执行 SET key value PX milliseconds 的效果等同于执行 PSETEX key milliseconds value
>NX:只在键不存在时, 才对键进行设置操作。 执行 SET key value NX 的效果等同于执行 SETNX key value
>XX:只在键已经存在时, 才对键进行设置操作

##代码示例:

//对不存在的健设置
>set name "black-search"
OK
>get name 
"black-search"
----------------------------------
//对已经存在的值设置
>set name "new-black-search"
OK
>get name
"new-black-search"
----------------------------------
//使用 ex seconds 
>set name "black-search" ex 10
OK
>get name
"black-search"
//获取key的有效时间
>ttl name 
(integer) 6
//稍微等一会再执行下面的命令
>get name 
(nil)
----------------------------------
// 使用nx
>set name "black-search" nx
OK
>set name "black-search" nx
(nil)
----------------------------------
// 使用xx
>set name "new-black-search" xx
OK
//让我们设置一个不存在的key
>set key value xx
(nil)

至此,redisset的用法先告一段落.

debug object key

我们在使用redis进行普通的set处理的时候,我们会使用一下这样子的方式去设置:

>set name "black-search"
OK
// redis提供的调试 api
>debug object name
Value at:0x179d060 refcount:1 encoding:embstr serializedlength:13 lru:14160370 lru_seconds_idle:17

从上面的输出我们重点关注一下serializedlength:13,我们输入的明明长度就只有12,为嘛会输出13呢~ 其实是redis里面帮我们做了处理,redis会在字符的结尾使用'\0'结尾

因为传统C字符串符合ASCII编码,这种编码的操作的特点就是:遇零则止 。即,当读一个字符串时,只要遇到’\0’结尾,就认为到达末尾,就忽略’\0’结尾以后的所有字符。因此,如果传统字符串保存图片,视频等二进制文件,操作文件时就被截断了 所以在这里读者是不是也像我一样去实践了?

127.0.0.1:6379> set name "ssssssss\0 asdasdasdasd"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"ssssssss0 asdasdasdasd"
127.0.0.1:6379> set name "asdasdasd \\0 asdasdasdasd "
OK
127.0.0.1:6379> get name
"asdasdasd \\0 asdasdasdasd "
127.0.0.1:6379> set name "asdasdasd'\0' asdasdasdasdasd"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"asdasdasd'0' asdasdasdasdasd"
127.0.0.1:6379> set name "asdasdasd '\\0'asdasdasd"
OK
127.0.0.1:6379> get name
"asdasdasd '\\0'asdasdasd"

哈哈,其实这里redis已经做了过滤了呢~

sds sdscatrepr(sds s, const char *p, size_t len) {
    s = sdscatlen(s,"\"",1);
    while(len--) {
        switch(*p) {
        case '\\':
        case '"':
            s = sdscatprintf(s,"\\%c",*p);
            break;
        case '\n': s = sdscatlen(s,"\\n",2); break;
        case '\r': s = sdscatlen(s,"\\r",2); break;
        case '\t': s = sdscatlen(s,"\\t",2); break;
        case '\a': s = sdscatlen(s,"\\a",2); break;
        case '\b': s = sdscatlen(s,"\\b",2); break;
        default:
            if (isprint(*p))
                s = sdscatprintf(s,"%c",*p);
            else
                s = sdscatprintf(s,"\\x%02x",(unsigned char)*p);
            break;
        }
        p++;
    }
    return sdscatlen(s,"\"",1);
}

回到开头

我们说字符串类似Java的ArrayList,那么它每次是怎样扩容呢?

//sds.h
#define SDS_MAX_PREALLOC (1024*1024)
//sds.c
sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
    void *sh, *newsh;
    size_t avail = sdsavail(s);
    size_t len, newlen;
    char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;
    int hdrlen;

    /* Return ASAP if there is enough space left. */
    if (avail >= addlen) return s;

    len = sdslen(s);
    sh = (char*)s-sdsHdrSize(oldtype);
    newlen = (len+addlen);
    if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)
        newlen *= 2;
    else
        newlen += SDS_MAX_PREALLOC;

    type = sdsReqType(newlen);

    /* Don't use type 5: the user is appending to the string and type 5 is
     * not able to remember empty space, so sdsMakeRoomFor() must be called
     * at every appending operation. */
    if (type == SDS_TYPE_5) type = SDS_TYPE_8;

    hdrlen = sdsHdrSize(type);
    if (oldtype==type) {
        newsh = s_realloc(sh, hdrlen+newlen+1);
        if (newsh == NULL) return NULL;
        s = (char*)newsh+hdrlen;
    } else {
        /* Since the header size changes, need to move the string forward,
         * and can't use realloc */
        newsh = s_malloc(hdrlen+newlen+1);
        if (newsh == NULL) return NULL;
        memcpy((char*)newsh+hdrlen, s, len+1);
        s_free(sh);
        s = (char*)newsh+hdrlen;
        s[-1] = type;
        sdssetlen(s, len);
    }
    sdssetalloc(s, newlen);
    return s;
}

从上面的代码可以看到,当字符串长度小于 1M 时,扩容都是加倍现有的空间,如果超过 1M,扩容时一次只会多扩 1M 的空间。(字符串最大长度为 512M)

应用场景

1.储存业务数据

>set user:1 '{"id":1,"name":"黑搜丶D","wechat":"black-search"}'

2.自增ID 当 value的值为整数类型时,redis可以把它当做是整数一样进行自增(incr)自减(decr)操作。由于 redis 所有的操作都是原子性的,所以不必担心多客户端连接时可能出现的事务问题。

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