redis中的string

内部编码

int

8个字节的长整型，即64位。

当值小于 OBJ_SHARED_INTEGERS （在 server.h 中定义的大小为10000）时，从共享的整数字符串取值，并对共享字符串的引用+1。这个方式类似于 Python 对“小”整型的处理，对实际使用较频繁的小整型提前创建好以供直接使用。

当值处于“大”整型范围，即 LONG_MIN ~ LONG_MAX 时，创建保存。

当值超过“大”整型范围，则尝试用 embstr 编码，若 embstr 不行，则继续换用 raw 编码。

https://github.com/redis/redis/blob/5.0/src/object.c

/* Create a string object from a long long value. When possible returns a
 * shared integer object, or at least an integer encoded one.
 *
 * If valueobj is non zero, the function avoids returning a a shared
 * integer, because the object is going to be used as value in the Redis key
 * space (for instance when the INCR command is used), so we want LFU/LRU
 * values specific for each key. */
robj *createStringObjectFromLongLongWithOptions(long long value, int valueobj) {
    robj *o;

    if (server.maxmemory == 0 ||
        !(server.maxmemory_policy & MAXMEMORY_FLAG_NO_SHARED_INTEGERS))
    {
        /* If the maxmemory policy permits, we can still return shared integers
         * even if valueobj is true. */
        valueobj = 0;
    }

    if (value >= 0 && value < OBJ_SHARED_INTEGERS && valueobj == 0) {
        incrRefCount(shared.integers[value]);
        o = shared.integers[value];
    } else {
        if (value >= LONG_MIN && value <= LONG_MAX) {
            o = createObject(OBJ_STRING, NULL);
            o->encoding = OBJ_ENCODING_INT;
            o->ptr = (void*)((long)value);
        } else {
            o = createObject(OBJ_STRING,sdsfromlonglong(value));
        }
    }
    return o;
}

示例：

127.0.0.1:6379> set demo 11
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"int"

如果设置的值不是合法的长整数的话，将不会使用 int 编码。

# 不能以0开头
127.0.0.1:6379> set demo 011
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"embstr"

# 不能是整数
127.0.0.1:6379> set demo 123.5
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"embstr"

# 超出范围
127.0.0.1:6379> set demo 12345678901234567890
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"embstr"

127.0.0.1:6379> set demo 12345678901234567890123456789012345678901234567890
OK
127.0.0.1:6379> strlen demo
(integer) 50
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"raw"

embstr

该编码是为保存短字符串而优化设计的编码方式，内部使用 sds （简单动态字符串）结构来存储短字符串。

它可以存储长度小于等于 OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT个字节的字符串，不可改变。

https://github.com/redis/redis/blob/5.0/src/object.c

/* Create a string object with EMBSTR encoding if it is smaller than
 * OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT, otherwise the RAW encoding is
 * used.
 *
 * The current limit of 44 is chosen so that the biggest string object
 * we allocate as EMBSTR will still fit into the 64 byte arena of jemalloc. */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 44
robj *createStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    if (len <= OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT)
        return createEmbeddedStringObject(ptr,len);
    else
        return createRawStringObject(ptr,len);
}

/* Create a string object with encoding OBJ_ENCODING_EMBSTR, that is
 * an object where the sds string is actually an unmodifiable string
 * allocated in the same chunk as the object itself. */
robj *createEmbeddedStringObject(const char *ptr, size_t len) {
    robj *o = zmalloc(sizeof(robj)+sizeof(struct sdshdr8)+len+1);
    struct sdshdr8 *sh = (void*)(o+1);

    o->type = OBJ_STRING;
    o->encoding = OBJ_ENCODING_EMBSTR;
    o->ptr = sh+1;
    o->refcount = 1;
    if (server.maxmemory_policy & MAXMEMORY_FLAG_LFU) {
        o->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | LFU_INIT_VAL;
    } else {
        o->lru = LRU_CLOCK();
    }

    sh->len = len;
    sh->alloc = len;
    sh->flags = SDS_TYPE_8;
    if (ptr == SDS_NOINIT)
        sh->buf[len] = '\0';
    else if (ptr) {
        memcpy(sh->buf,ptr,len);
        sh->buf[len] = '\0';
    } else {
        memset(sh->buf,0,len+1);
    }
    return o;
}

OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 在不同Redis版本中有差异，3.2之前为39。

使用 set 命令创建或更新时，若长度不超过 OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT ，则其编码为 embstr。

127.0.0.1:6379> set demo snh48
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"embstr"

这种编码方式的初始化使用一次内存分配函数获得一个连续的空间，减少了内存碎片。

raw

大于 OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 个字节且不超过512M的字符串。

使用 set 命令创建或更新时，若长度超过 OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT ，则其编码为 raw。

127.0.0.1:6379> set demo abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
OK
127.0.0.1:6379> strlen demo
(integer) 52
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"raw"

但是当 embstr 编码的值修改时，会转换编码为 raw，即使长度很短。

127.0.0.1:6379> set demo Uphie
OK
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"embstr"
127.0.0.1:6379> append demo Studio
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get demo
"UphieStudio"
127.0.0.1:6379> object encoding demo
"raw"

常见操作

字符串类操作

命令	说明	时间复杂度
append key value	追加字符串	O(1)
strlen key	查询字符串长度	O(1)
setrange key offset value	对字符串指定位置设定新值	O(1)
getrange key start end	获取字符串指定区间的值，区间左必右闭	O(k)，k为字符串长度

数值类操作

命令	说明	时间复杂度
incr key	自增1	O(1)
decr key	自减1	O(1)
incrby key increment	自增指定值	O(1)
decrby key increment	自减指定值	O(1)
incrbyfloat key increment	自增指定浮点数	O(1)

通用类

命令	说明	时间复杂度
get key	取值	O(1)
set key value	设置值	O(1)
et key value nx	若键不存在，设置值，即只新建	O(1)
set key value xx	若键存在，设置值，即只更新	O(1)
getset key value	设置新值，返回旧值	O(1)
setnx key value	若键不存在，设置值，即只新建	O(1)
del {key} [key2,key3]	删除，可批量	O(k)，key为键个数
mset key value [key2 value2 …]	批量设置值	O(k)，key为键个数
mget key [key2,key3…]	批量取值	O(k)，key为键个数