redis笔记一

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redis基本命令

1. 连接redis客户端

1. 如果报错(error) NOAUTH Authentication required.需要权限验证

2. 

3. 使用命令AUTH [password] ,password为你设置的redis密码
4. 沟通状态，查看命令
5. 连接到客户端之后，输入ping，redis返回pong。表示redis能够正常运行。

6. 

7. 切换库命令：select db
8. redis默认有16个库，下标0-15。刚进去的时候默认在0库。



1. dbsize 查看当前库所有拥有的key数量



1. type name : name为key的名字。查看key所存的value的类型



1. keys * : * 为匹配任意字符，这个命令的意思是返回当前库所有的key



1. ttl ：查看key所剩的生命周期。声明周期以秒为单位。
2. 返回-1 说明当前key 永不过期



1. 返回-2 说明当前key已经过期

2. 

Redis对象

Redis Object

redis是键值对存储（key-value）,key和value在redis里面都被抽象为对象。

在 Redis 中，键（Key）只能是一个字符串对象，用于唯一标识一个数据项。Redis 中的键是以字节数组的形式存储的，可以是任意长度的字符串（字符串的长度影响底层的编码方式，后面会讲到），但是建议使用较短的字符串作为键，以减少内存占用和提高性能。

值（Value）是 Redis 中存储的数据对象，可以是String、List、Set、Hash、ZSet等多种数据类型。Redis 中的值可以是任意长度的二进制数据，因此可以存储各种类型的数据，包括文本、图片、音频、视频等。

需要注意的是，Redis 中的键和值都是以字节数组的形式存储的，因此在使用时需要进行序列化和反序列化操作。Redis 提供了多种序列化和反序列化方式，包括 JSON、MessagePack、Protobuf 等，可以根据实际需求选择合适的方式。

redis的Object源码结构

1. type 字段表示对象的类型，包括字符串、列表、哈希表、集合、有序集合等多种类型。
2. encoding 字段表示对象的底层编码方式，使用object encoding [key] 可以看到对应的编码方式
3. lru 字段表示对象的最近访问时间，用于实现 Redis 的 LRU 策略。
4. refcount 字段表示对象的引用计数，用于实现 Redis 的内存回收机制。
5. ptr ：内容指针，指向对象的值，可以是字符串、列表、哈希表、集合、有序集合等多种类型的值。

redis实际操作的主要有6个Redis对象，他们底层依赖一些数据结构，包括字符串、跳表、哈希表、压缩

列表、双端链表等，不同对象可能有依赖相同数据结构。接下来我们会一一讲到。

Redis-String

String是什么？

String也就是字符串，他是redis中最常见的的基本数据对象，他最大可存储512MB的数据。但是我们也可以定制他的大小，我们可以通过redis配置项proto-max-bulk-len 来修改它的大小。但是我们一般不会去修改它。



使用场景

一般可以用来存字节数据、文本数据、序列化后的对象数据等。

也就是说只要是字符串，都可以往里存。再具体点的例子：

1. 缓存场景，Value存Json字符串等信息
2. 计数场景，因为Redis处理命令是单线程，所以执行命令的过程是原子的。因此String数据类型适

合计数场景，比如计算访问次数、点赞、转发、库存数量等等。

常见操作

1. SET

语法：SET key value

功能：设置一个key的值为特定的value,成功则返回OK。

String对象的创建或者更新都是该命令。

Set命令很重要，这里多讲几个扩展参数：

1. EX second：设置键的过期时间为多少秒。
2. PX millisecond:设置键的过期时间为多少毫秒。
3. NX:SET key value NX 命令用于向 Redis 中设置一个键值对，当且仅当该键不存在时才会设置成功。如果键已经存在，则该命令不会执行任何操作。拓展：（可以使用 SET key value NX EX seconds 命令来实现分布式锁。具体来说，可以将 key 参数设置为锁的名称，将 value 参数设置为一个唯一的标识符，将 NX 参数设置为保证原子性，将 EX 参数设置为锁的过期时间。）
4. XX:只在键已经存在时，才对键进行设置操作

2. SETNX

SETNX是Redis中的一个常见命令，用于设置键的值，当且仅当键不存在时。下面是SETNX的常见操作：

1. 如果键不存在，执行SETNX key value，设置键key的值为value。
2. 如果键已经存在，SETNX不会对键进行任何操作，保持键原有的值不变。
3. SETNX返回一个整数值，表示操作的结果：如果键被成功设置，返回1；如果键已经存在，返回0。

设置成功：

设置失败：

3. DEL

DEL命令用于删除Redis中的一个或多个键。它的语法如下：

DEL key [key ...]

其中，key是要删除的键的名称。可以一次指定多个键进行删除。

删除单个键：

删除多个键：

1. 在第一个示例中，DEL mykey命令将删除键mykey，并返回整数1表示成功删除了一个键。
2. 在第二个示例中，DEL key1 key2 key3命令将删除键key1、key2和key3，并返回整数3表示成功删除了三个键。
3. 请注意，删除键操作是永久性的，一旦执行DEL命令，键及其对应的值将被立即删除，无法恢复。

4. GET

语法：GET key

功能：查询某个key,存在就返回对应的value,如果不存在返回nil。

5. MGET

语法：MGET key [key....]

功能：一次查询多个key,如果某个key不存在，对应位置返回nil。

底层操作

String底层有三种编码方式，INT,EMBSTR,RAW



1. INT编码：可以long表示的整数就以这种编码存储；(非整数类型，比如float类型数据首先会转成字符串，然后判断该字符串的大小是否小于等于阈值字节或者大于阈值字节。小于使用EMBSTR编码，大于使用RAW编码)
2. EMBSTR编码：如果字符串小于等于阈值字节，使用EMBSTR编码；
3. RAW编码：字符串大于阈值字节，则用RAW编码。

这个阈值字节在源码里是用常量OBJ_ENCODING EMBSTR SIZE LIMIT:来表示，redis3.2版本之前是

39字节，redis3.2版之后是44字节。

EMBSTR和RAW都是由redisObject和SDS两个结构组成，它们的差异在于，EMBSTR下redisObject和

SDS是连续的内存，RAW编码下redisobject和SDS的内存是分开的。

EMBSTR优点是redisObjecti和SDS两个结构可以一次性分配空间，

缺点在于如果重新分配空间，整体都需要再分配，所以EMBSTR设计为只读，任何写操作之后EMBSTR都会变成RAW,理念是发生过修改的字符串通常会认为是易变的。(也因为阈值字节大小的限制，更容易遇到重新分配大小的情况。因为底层实现是连续的内存空间，所以重新分配内存的代价是比较大的，所以综合考虑使用只读模式)

EMBSTR内存结构：



RAW内存结构：



随着我们的操作，编码可能会转换：

1. INT->RAW:当存的内容不再是整数，或者大小超过了Iong的时候，
2. EMBSTR->RAW:任何写操作之后EMBSTR都会变成RAW,原因前面有解释。

我们注意到，字符串编码EMBSTR和RAW都包含一个结构叫SDS,它是Simple Dynamic String的缩

写，即简单动态字符串，这是Redis内部作为基石的字符串封装，十分重要，下面我们详细介绍下

SDS.

SDS

SDS（Simple Dynamic String）是Redis中用于字符串存储的动态字符串实现。SDS是一种自定义的字符串类型，用于替代C语言中的传统字符串表示。

Redis中SDS分为sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32、sdshdr64,它们的字段属性都是一样，区

别在于应对不同大小的字符串，我们以sdshdr8为例：



其中有两个关键字段，

1. len字段表示SDS中存储的字符串的字节长度，即字符串占用的内存大小。这个字段的值等于实际存储在buf数组中的字节数。(请注意len不是表示存储字符串的长度，而是实际字符串占用的大小),
2. alloc字段表示为字符串分配的实际内存大小，它通常会比字符串的长度（len字段）大，其中包含了一定的预留空间。这个预留空间可以用于未来字符串长度的扩展，以减少频繁的内存重分配操作，提高性能。
3. 这两个字段的差值(alloc-len)就是预留空间的大小。
4. flags则是标记是哪个分类，比如sdshdr8的分类 #define SDS_TYPE_8 1。
5. buf[]为一个字节数组，存储字符串数据。

在redis中字符串的追加和长度计算很常见，所以这两个操作不应该成为性能的瓶颈，所以redis封装了sds字符串结构

1. 在redis中怎么进行字符串的追加。使用append命令

1. 让我们来根据sds的结构来理解一下redis中字符串的追加操作的步骤

sds的结构



1.增加长度字段len,快速返回长度；

2.增加预留空间(alloc-len),为后续追加数据留余地；

3.不再以'\0'作为判断标准，二进制安全。(传统C语言的字符串会以空字符'\0'作为截断标志，如果我们在字符串中不小心存入一个空字符'\0'，那么他就会被C语言当成字符串的结尾从而被截断。这就是二进制不安全。



那么因为在sds中，不在以'\0'作为字符串的结尾标志，而是以len的大小从buf数组里读出len位。所以他是二进制安全。也正是他的这个二进制安全性，使得SDS可以存储任意二进制数据，包括文本字符串和非文本数据

包括文本字符串、图像数据、序列化对象等)

科普一下什么是空字符：

空字符（null character），在C语言中通常表示为\0，是一个特殊的控制字符。它的ASCII码为0，也被称为NUL字符。

空字符并不代表空格或空白位置，而是用于表示字符串的结束标志。在C语言中，字符串是由一系列字符组成的，以空字符作为结尾。空字符告诉程序字符串的结束位置。

空字符在字符串中起到了重要的作用，它标志着字符串的结束，帮助C语言函数正确识别字符串的边界。

在C语言中，字符串通常使用字符数组来表示，以空字符结尾。例如，"Hello"这个字符串实际上是由5个字符组成的，最后以空字符结尾。其存储形式为{'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'}。

需要注意的是，空字符是一个不可打印字符，它在字符串中不会显示出来，但它是字符串结束的标志。

这里可能会想，SDS可以预留空间，那么预留空间有多大呢，规则如下：

1. len小于1M的情况下，alloc=2倍len,即预留len大小的空间；
2. len大于1M的情况下，alloc是1M+len,即预留1M大小的空间.
3. 简单来说，预留空间为min(len,1M)

Redis-List