Redis学习笔记（2）- 通用命令和String命令

1、通用命令

通用命令特指那些对数据类型没有要求的命令。下面学习一下常用的通用命令。

keys
格式：KEYS pattern（pattern 为正则表达式）
功能：查找所有符合给定模式 pattern 的 key
时间复杂度：O(N)， N 为数据库中 key 的数量。

在生产环境中，使用keys命令取出所有key并没有什么意义，而且Redis是单线程应用，如果Redis中存的key很多，使用keys命令会阻塞其他命令执行，所以keys命令一般不在生产环境中使用

DBSIZE
格式：DBSIZE
功能：返回当前数据库的 key 的数量。
时间复杂度：O(1)。Redis内置一个计数器，可以实时更新Redis中key的总数，因此dbsize的时间复杂度为O(1)，可以在线上使用。
EXISTS
格式：EXISTS key
功能：检查给定 key 是否存在。若 key 存在，返回 1 ，否则返回 0 。
时间复杂度：O(1)
DEL
格式： DEL key [key …]
功能： 删除给定的一个或多个 key 。不存在的 key 会被忽略。返回值是被删除 key 的数量。
时间复杂度： O(N)， N 为被删除的 key 的数量，其中删除单个字符串类型的 key ，时间复杂度为O(1)；删除单个列表、集合、有序集合或哈希表类型的 key ，时间复杂度为O(M)， M 为以上数据结构内的元素数量。
EXPIRE
格式： EXPIRE key seconds
功能： 为给定 key 设置生存时间，当 key 过期时(生存时间为 0 )，它会被自动删除。设置成功返回 1 。当 key 不存在或者不能为 key 设置生存时间时(比如在低于 2.1.3 版本的 Redis 中你尝试更新 key 的生存时间)，返回 0 。
时间复杂度： O(1)
TTL
格式： TTL key
功能： 以秒为单位，返回给定 key 的剩余生存时间(TTL, time to live)。当key不存在时，返回-2，当key没有设置过期时间时，返回-1，正常情况返回剩余秒数。
时间复杂度： O(1)

在上图中已经体现了，不在重复贴图。

PERSIST
格式： PERSIST key
功能： 移除给定 key 的生存时间，将这个 key 从“易失的”(带生存时间 key )转换成“持久的”(一个不带生存时间、永不过期的 key )。当生存时间移除成功时，返回 1 . 如果 key 不存在或 key 没有设置生存时间，返回 0 。
时间复杂度： O(1)
TYPE
格式： TYPE key
功能： 返回 key 所储存的值的类型。
时间复杂度： O(1)

值的类型有：

none (key不存在)
string (字符串)
list (列表)
set (集合)
zset (有序集)
hash (哈希表)
stream （流）。是Redis 5.0 引入的一种新数据类型。

DEL
格式： DEL key [key …]
功能： 删除给定的一个或多个 key 。不存在的 key 会被忽略。返回值是被删除 key 的数量。
时间复杂度： O(N)， N 为被删除的 key 的数量，其中删除单个字符串类型的 key ，时间复杂度为O(1)；删除单个列表、集合、有序集合或哈希表类型的 key ，时间复杂度为O(M)， M 为以上数据结构内的元素数量。
SCAN
格式： SCAN cursor [MATCH pattern] [LIMT count]
功能： 查找（limit个）（符合给定模式 pattern ）的 key ，返回值是符合条件的key。scan命令是为了优化keys命令，具体区别后续单独分析。scan 参数提供了三个参数，第⼀个是 cursor 整数值，第⼆个是key 的正则模式，第三个是遍历的limit。第⼀次遍历时，cursor 值为 0，然后将返回结果中第⼀个整数值作为下⼀次遍历的cursor。⼀直遍历到返回的 cursor 值为 0 时结束。
时间复杂度： 增量式迭代命令每次执行的复杂度为 O(1) ，对数据集进行一次完整迭代的复杂度为 O(N) ，其中 N 为数据集中的元素数量。
查看数据内部编码
查看内部编码的命令：object encoding key。
EXISTS
格式： EXISTS key
功能： 检查给定 key 是否存在。
时间复杂度： O(1)
返回值： 若 key 存在，返回 1 ，否则返回 0 。

2、字符串命令

SET
格式： SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
功能： 将字符串值 value 关联到 key 。如果 key 已经持有其他值， SET 就覆写旧值，无视类型。当 SET 命令对一个带有生存时间（TTL）的键进行设置之后，该键原有的 TTL 将被清除。
时间复杂度： O(1)
参数： 从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 命令的行为可以通过一系列参数来修改：
- 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 。否则返回 nil。
- XX ：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。否则返回 nil。
返回值： 在 Redis 2.6.12 版本以前， SET 命令总是返回 OK 。从 Redis 2.6.12 版本开始， SET 命令只在设置操作成功完成时才返回 OK ；如果命令使用了 NX 或者 XX 选项，但是因为条件没达到而造成设置操作未执行，那么命令将返回空批量回复（NULL Bulk Reply）。
SETNX
格式： SETNX key value
功能： 只在键 key 不存在的情况下，将键 key 的值设置为 value 。若键 key 已经存在，则 SETNX 命令不做任何动作。返回nil。SETNX 是『SET if Not eXists』(如果不存在，则 SET)的简写。
时间复杂度： O(1)
返回值： 命令在设置成功时返回 1 ，设置失败时返回 0 。
SETEX
格式： SETEX key seconds value
功能： 将键 key 的值设置为 value ，并将键 key 的生存时间设置为 seconds 秒钟。如果键 key 已经存在，那么 SETEX 命令将覆盖已有的值。
时间复杂度： O(1)
返回值： 命令在设置成功时返回 OK 。当 seconds 参数不合法时，命令将返回一个错误。
PSETEX
格式： PSETEX key milliseconds value
功能： 这个命令和 SETEX 命令相似，但它以毫秒为单位设置 key 的生存时间，而不是像 SETEX 命令那样以秒为单位进行设置。
时间复杂度： O(1)
返回值： 命令在设置成功时返回 OK 。当 seconds 参数不合法时，命令将返回一个错误。
GET
格式： GET key
功能： 返回与键 key 相关联的字符串值。
时间复杂度： O(1)
返回值： 如果键 key 不存在，那么返回特殊值 nil ；否则，返回键 key 的值。如果键 key 的值并非字符串类型，那么返回一个错误，因为 GET 命令只能用于字符串值。
GETSET
格式： GETSET key value
功能： 将键 key 的值设为 value ，并返回键 key 在被设置之前的旧值。
时间复杂度： O(1)
返回值： 返回给定键 key 的旧值。如果键 key 没有旧值，也即是说，键 key 在被设置之前并不存在，那么命令返回 nil 。当键 key 存在但不是字符串类型时，命令返回一个错误。
STRLEN
格式： STRLEN key
功能： 返回键 key 储存的字符串值的长度。
时间复杂度： O(1)
返回值： STRLEN 命令返回字符串值的长度。当键 key 不存在时，命令返回 0 。当 key 储存的不是字符串值时，返回一个错误。
APPEND
格式： APPEND key value
功能： 返回键 key 储存的字符串值的长度。
时间复杂度： 平摊O(1)
返回值： 追加 value 之后，键 key 的值的长度。
SETRANGE
格式： SETRANGE key offset value
功能： 从偏移量 offset 开始，用 value 参数覆写(overwrite)键 key 储存的字符串值。不存在的键 key 当作空白字符串处理。
时间复杂度： 对于长度较短的字符串，命令的平摊复杂度O(1)；对于长度较大的字符串，命令的复杂度为 O(M) ，其中 M 为 value 的长度。
返回值： SETRANGE 命令会返回被修改之后，字符串值的长度。

SETRANGE 命令会确保字符串足够长以便将 value 设置到指定的偏移量上，如果键 key 原来储存的字符串长度比偏移量小(比如字符串只有 5 个字符长，但你设置的 offset 是 10 )，那么原字符和偏移量之间的空白将用零字节(zerobytes, “\x00” )进行填充。
因为 Redis 字符串的大小被限制在 512 兆(megabytes)以内，所以用户能够使用的最大偏移量为 2^29-1(536870911) ，如果你需要使用比这更大的空间，请使用多个 key 。
当生成一个很长的字符串时， Redis 需要分配内存空间，该操作有时候可能会造成服务器阻塞(block)。在2010年出产的Macbook Pro上，设置偏移量为 536870911(512MB 内存分配)将耗费约 300 毫秒，设置偏移量为 134217728(128MB 内存分配)将耗费约 80 毫秒，设置偏移量 33554432(32MB 内存分配)将耗费约 30 毫秒，设置偏移量为 8388608(8MB 内存分配)将耗费约 8 毫秒。

GETRANGE
格式： GETRANGE key start end
功能： 返回键 key 储存的字符串值的指定部分，字符串的截取范围由 start 和 end 两个偏移量决定 (包括 start 和 end 在内)。
时间复杂度： O(N)，其中 N 为被返回的字符串的长度。
返回值： GETRANGE 命令会返回字符串值的指定部分。

负数偏移量表示从字符串的末尾开始计数， -1 表示最后一个字符， -2 表示倒数第二个字符，以此类推。
GETRANGE 通过保证子字符串的值域(range)不超过实际字符串的值域来处理超出范围的值域请求。
GETRANGE 命令在 Redis 2.0 之前的版本里面被称为 SUBSTR 命令。

INCR
格式： INCR key
功能： 为键 key 储存的数字值加上一。如果键 key 不存在，那么它的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 INCR 命令。如果键 key 储存的值不能被解释为数字，那么 INCR 命令将返回一个错误。
时间复杂度： O(1)
返回值： INCR 命令会返回键 key 在执行加一操作之后的值。

INCR 命令是一个针对字符串的操作。因为 Redis 并没有专用的整数类型，所以键 key 储存的值在执行 INCR 命令时会被解释为十进制 64 位有符号整数。本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。

INCRBY
格式： INCRBY key increment
功能： 为键 key 储存的数字值加上增量 increment ，其中increment可以为负数。如果键 key 不存在，那么键 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 INCRBY 命令。如果键 key 储存的值不能被解释为数字，那么 INCRBY 命令将返回一个错误。
时间复杂度： O(1)
返回值： 在加上增量 increment 之后，键 key 当前的值。
INCRBYFLOAT
格式： INCRBYFLOAT key increment
功能： 为键 key 储存的值加上浮点数增量 increment 。如果键 key 不存在，那么 INCRBYFLOAT 会先将键 key 的值设为 0 ，然后再执行加法操作。如果命令执行成功，那么键 key 的值会被更新为执行加法计算之后的新值，并且新值会以字符串的形式返回给调用者。
时间复杂度： O(1)
返回值： 在加上增量 increment 之后，键 key 的值。

无论是键 key 的值还是增量 increment ，都可以使用像 2.0e7 、 3e5 、 90e-2 那样的指数符号(exponential notation)来表示，但是，执行 INCRBYFLOAT 命令之后的值总是以同样的形式储存，也即是，它们总是由一个数字，一个（可选的）小数点和一个任意长度的小数部分组成（比如 3.14 、 69.768 ，诸如此类)，小数部分尾随的 0 会被移除，如果可能的话，命令还会将浮点数转换为整数（比如 3.0 会被保存成 3 ）。
此外，无论加法计算所得的浮点数的实际精度有多长， INCRBYFLOAT 命令的计算结果最多只保留小数点的后十七位。
当以下任意一个条件发生时，命令返回一个错误：
键 key 的值不是字符串类型(因为 Redis 中的数字和浮点数都以字符串的形式保存，所以它们都属于字符串类型）；
键 key 当前的值或者给定的增量 increment 不能被解释(parse)为双精度浮点数。

DECR
格式： DECR key
功能： 为键 key 储存的数字值减去一。如果键 key 不存在，那么键 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 DECR 操作。如果键 key 储存的值不能被解释为数字，那么 DECR 命令将返回一个错误。
时间复杂度： O(1)
返回值： DECR 命令会返回键 key 在执行减一操作之后的值。
DECRBY
格式： DECRBY key decrement
功能： 将键 key 储存的整数值减去减量 decrement 。如果键 key 不存在，那么键 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 DECRBY 命令。如果键 key 储存的值不能被解释为数字，那么 DECRBY 命令将返回一个错误。
时间复杂度： O(1)
返回值： DECRBY 命令会返回键在执行减法操作之后的值。
MSET
格式： MSET key value [key value …]
功能： 同时为多个键设置值。如果某个给定键已经存在，那么 MSET 将使用新值去覆盖旧值，如果这不是你所希望的效果，请考虑使用 MSETNX 命令，这个命令只会在所有给定键都不存在的情况下进行设置。MSET 是一个原子性(atomic)操作，所有给定键都会在同一时间内被设置，不会出现某些键被设置了但是另一些键没有被设置的情况。
时间复杂度： O(N)，其中 N 为被设置的键数量。
返回值： MSET 命令总是返回 OK 。
MSETNX
格式： MSETNX key value [key value …]
功能： 当且仅当所有给定键都不存在时，为所有给定键设置值。即使只有一个给定键已经存在， MSETNX 命令也会拒绝执行对所有键的设置操作。MSETNX 是一个原子性(atomic)操作，所有给定键要么就全部都被设置，要么就全部都不设置，不可能出现第三种状态。
时间复杂度： O(N)，其中 N 为被设置的键数量。
返回值： 当所有给定键都设置成功时，命令返回 1 ；如果因为某个给定键已经存在而导致设置未能成功执行，那么命令返回 0 。
MGET
格式： MGET key [key …]
功能： 返回给定的一个或多个字符串键的值。如果给定的字符串键里面，有某个键不存在，那么这个键的值将以特殊值 nil 表示。
时间复杂度： O(N)，其中 N 为被设置的键数量。
返回值： MGET 命令将返回一个列表，列表中包含了所有给定键的值。