Redis字符串数据结构和常用命令

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飘落的一丝回忆1175天前

字符串是 Redis 最基本的数据结构，它将以一个键和一个值存储于 Redis 内部，它犹如 Java 的 Map 结构，让 Redis 通过键去找到值。Redis 字符串的数据结构如图 1 所示。
图 1  Redis 字符串数据结构
Redis 会通过 key 去找到对应的字符串，比如通过 key1 找到 value1，又如在 Java 互联网中，假设产品的编号为 0001，只要设置 key 为 product_0001，就可以通过 product_0001 去保存该产品到 Redis 中，也可以通过 product_0001 从 redis 中找到产品信息。

字符串的一些基本命令，如表 1 所示。
表 1 字符串的一些基本命令 命  令 说  明 备  注 set key value 设置键值对 最常用的写入命令 get key 通过键获取值 最常用的读取命令 del key 通过 key，删除键值对 删除命令，返冋删除数，注意，它是个通用的命令，换句话说在其他数据结构中，也可以使用它 strlen key  求 key 指向字符串的长度 返回长度 getset key value 修改原来 key 的对应值，并将旧值返回 如果原来值为空，则返回为空，并设置新值 getrange key start end 获取子串 记字符串的长度为 len，把字符串看作一个数组，而 Redis 是以 0 开始计数的，所以 start 和 end 的取值范围 为 0 到 len-1 append key value 将新的字符串 value，加入到原来 key 指向的字符串末 返回 key 指向新字符串的长度 为了让大家更为明确，笔者在 Redis 提供的客户端进行测试如图 2 所示。


图 2  Redis 操作字符串重用命令
这里我们看到了字符串的常用操作，为了在 Spring 中测试这些命令，首先配置 Spring 关于 Redis 字符串的运行环境，配置 Spring 关于 Redis 字符串的运行环境代码如下所示。 复制纯文本复制<bean id="poolConfig" > <property name="maxIdle" value="50" /> <property name="maxTotal" value="100" /> <property name="maxWaitMillis" value="20000" /></bean> <bean id="connectionFactory" > <property name="hostName" value="localhost" /> <property name="port" value="6379" /> <property name="poolConfig" ref="poolConfig" /></bean><bean id="jdkSerializationRedisSerializer" /><bean id="stringRedisSerializer" /><bean id="redisTemplate" > <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /> <property name="keySerializer" ref="stringRedisSerializer" /> <property name="valueSerializer" ref="jdkSerializationRedisSerializer" /></bean><bean id="poolConfig"> <property name="maxIdle" value="50" /> <property name="maxTotal" value="100" /> <property name="maxWaitMillis" value="20000" /> </bean> <bean id="connectionFactory"> <property name="hostName" value="localhost" /> <property name="port" value="6379" /> <property name="poolConfig" ref="poolConfig" /> </bean> <bean id="jdkSerializationRedisSerializer" /> <bean id="stringRedisSerializer" /> <bean id="redisTemplate"> <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /> <property name="keySerializer" ref="stringRedisSerializer" /> <property name="valueSerializer" ref="jdkSerializationRedisSerializer" /> </bean> 注意，这里给 Spring 的 RedisTemplate 的键值序列化器设置为了 String 类型，所以它就是一种字符串的操作。假设把这段 Spring 的配置代码保存为一个独立为文件 applicationContext.xml，使用 Spring 测试 Redis 字符串操作代码如下所示。 复制纯文本复制package com.test; import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import com.pojo.Role; public class Test { public static void main(String[] args) { ApplicationContext applicatiOnContext= new ClassPathXmlApplicationContext( "applicationContext.xml"); RedisTemplate redisTemplate = applicationContext .getBean(RedisTemplate.class); // 设值 redisTemplate.opsForValue().set("key1", "value1"); redisTemplate.opsForValue().set("key2", "value2"); // 通过key获取值 String value1 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key1"); System.out.println(value1); // 通过key删除值 redisTemplate.delete("key1"); // 求长度 Long length = redisTemplate.opsForValue().size("key2"); System.out.println(length); // 设值新值并返回旧值 String oldValue2 = (String) redisTemplate.opsForValue().getAndSet( "key2", "new_value2"); System.out.println(oldValue2); // 通过key获取值. String value2 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key2"); System.out.println(value2); // 求子串 String rangeValue2 = redisTemplate.opsForValue().get("key2", 0, 3); System.out.println(rangeValue2); // 追加字符串到末尾，返回新串长度 int newLen = redisTemplate.opsForValue().append("key2", "_app"); System.out.println(newLen); String appendValue2 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key2"); System.out.println(appendValue2); }}package com.test; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; import com.pojo.Role; public class Test { public static void main(String[] args) { ApplicationContext applicatiOnContext= new ClassPathXmlApplicationContext( "applicationContext.xml"); RedisTemplate redisTemplate = applicationContext .getBean(RedisTemplate.class); // 设值 redisTemplate.opsForValue().set("key1", "value1"); redisTemplate.opsForValue().set("key2", "value2"); // 通过key获取值 String value1 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key1"); System.out.println(value1); // 通过key删除值 redisTemplate.delete("key1"); // 求长度 Long length = redisTemplate.opsForValue().size("key2"); System.out.println(length); // 设值新值并返回旧值 String oldValue2 = (String) redisTemplate.opsForValue().getAndSet( "key2", "new_value2"); System.out.println(oldValue2); // 通过key获取值. String value2 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key2"); System.out.println(value2); // 求子串 String rangeValue2 = redisTemplate.opsForValue().get("key2", 0, 3); System.out.println(rangeValue2); // 追加字符串到末尾，返回新串长度 int newLen = redisTemplate.opsForValue().append("key2", "_app"); System.out.println(newLen); String appendValue2 = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key2"); System.out.println(appendValue2); } } 这是主要的目的只是在 Spring 操作 Redis 键值对，其操作就等同于图 2 所示的命令一样。

在 Spring 中，redisTemplate.opsForValue() 所返回的对象可以操作简单的键值对，可以是字符串，也可以是对象，具体依据你所配置的序列化方案。

由于配置 Spring 关于 Redis 字符串的运行环境代码所配置的是字符串，所以以字符串来操作 Redis，其测试结果如下：


图 3 运行结果
结果和我们看到的命令行的结果一样的，作为开发者要熟悉这些方法。

上面介绍了字符串最常用的命令，但是 Redis 除了这些之外还提供了对整数和浮点型数字的功能。如果字符串是数字（整数或者浮点数），那么 Redis 还能支持简单的运算。不过它的运算能力比较弱，目前版本只能支持简单的加减法运算，如表 2 所示。

表 2 Redis支持的简单运算 命   令 说   明 备   注 incr key 在原字段上加 1 只能对整数操作 incrby key increment 在原字段上加上整数（increment） 只能对整数操作 decr key 在原字段上减 1 只能对整数操作 decrby key decrement 在原字段上减去整数（decrement） 只能对整数操作 incrbyfloat keyincrement 在原字段上加上浮点数（increment） 可以操作浮点数或者整数 对操作浮点数和整数进行了测试，如图 4 所示。


图 4  操作浮点数和整数
在测试过程中，如果开始把 val 设置为浮点数，那么 incr、decr、incrby、decrby 的命令都会失败。Redis 并不支持减法、乘法、除法操作，功能十分有限，这点需要我们注意。

由于 Redis 的功能比较弱，所以经常会在 Java 程序中读取它们，然后通过 Java 进行计算并设置它们的值。

这里使用 Spring 提供的 RedisTemplate 测试一下它们，不过依旧是用之前的配置，值得注意的是，这里使用的是字符串序列化器，所以 Redis 保存的还是字符串，如果采用其他的序列化器。

比如 JDK 序列化器，那么 Redis 保存的将不会是数字而是产生异常，字符是 Redis 最基本的类型，它可以使用最多的命令。测试代码如下所示。
复制纯文本复制public static void testCal() { ApplicationContext applicatiOnContext=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); RedisTemplate redisTemplate = applicationContext.getBean(RedisTemplate.class); redisTemplate.opsForValue().set ("i", "9"); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.opsForValue().increment("i", 1); printCurrValue(redisTemplate,"i"); redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decrBy( redisTemplate.getKeySerializer().serialize("i")); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decrBy( redisTemplate.getKeySerializer() .serialize("i"), 6); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.opsForValue().increment("i", 2.3); printCurrValue (redisTemplate, "i");} public static void printCurrValue(RedisTemplate redisTemplate, String key) { String i = (String) redisTemplate.opsForValue().get(key); System.err.println(i);} public static void testCal() { ApplicationContext applicatiOnContext=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); RedisTemplate redisTemplate = applicationContext.getBean(RedisTemplate.class); redisTemplate.opsForValue().set ("i", "9"); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.opsForValue().increment("i", 1); printCurrValue(redisTemplate,"i"); redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decrBy( redisTemplate.getKeySerializer().serialize("i")); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decrBy( redisTemplate.getKeySerializer() .serialize("i"), 6); printCurrValue(redisTemplate, "i"); redisTemplate.opsForValue().increment("i", 2.3); printCurrValue (redisTemplate, "i"); } public static void printCurrValue(RedisTemplate redisTemplate, String key) { String i = (String) redisTemplate.opsForValue().get(key); System.err.println(i); } 注意，Spring 已经优化了代码，所以加粗的 increment 方法可以支持长整形（long）和双精度（double）的加法，而对于减法而言，RedisTemplate 并没有进行支持，所以用下面的代码去代替它：

redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decrBy(
    redisTemplate.getKeySerializer().serialize("i"),6);

通过获得连接工厂再获得连接从而得到底层的 Redis 连接对象。为了和 RedisTemplate 的配置保持一致，所以先获取了其 keySerializer 属性，对键进行了序列化，如果获取结果也可以进行同样的转换。

当然 getConnection() 只是获取一个 spring data redis 项目中封装的底层对象 RedisConnection，甚至可以获取原始的链接对象—— Jedis 对象，比如下面这段代码：

Jedis jedis = (Jedis)redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().getNativeConnection();

首先，估计是因为 Redis 的版本在更替，支持的命令会有所不一，而 Spring 提供的 RedisTemplate 方法不足以支撑 Redis 的所有命令，所以这里才会有这样的变化。

而使用纯粹的 Java Redis 的最新 API 则可以看到这些命令对应的方法，这点是读者需要注意的。其次，所有关于减法的方法，原有值都必须是整数，否则就会引发异常，如下面这段代码，通过操作浮点数减法产生异常。

redisTemplate.opsForValue().set ("i", "8.9");
redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection().decr(
redisTemplate.getKeySerializer().serialize("i"));

这些在 Java 中完全可以编译通过，但是运行之后产生了异常，这是因为对浮点数使用了 Redis 的命令，使用 Redis 的时候需要注意这些问题。