启动redis

set和setnx

1. SET 命令：

• 功能：SET 命令用于设置一个键的值。如果该键已经存在，它将覆盖键的现有值。

• 语法：SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]

• 示例：SET mykey "Hello"
• 如果 mykey 存在，SET 命令将其值覆盖为 "Hello"。
• 如果 mykey 不存在，SET 命令将创建该键并赋值为 "Hello"。

2. SETNX 命令：

• 功能：SETNX（Set if Not Exists）命令用于在键不存在时设置键的值。如果该键已经存在，则不会执行任何操作。

• 语法：SETNX key value

• 示例：SETNX mykey "Hello"
• 如果 mykey 不存在，SETNX 将设置其值为 "Hello"。
• 如果 mykey 已经存在，SETNX 将不会改变键的值，命令将返回 0。

总结：

• SET：总是设置键的值，无论键是否存在。

• SETNX：仅在键不存在时设置键的值，如果键已存在，则不执行任何操作。

使用场景：

• SET 适用于需要无条件设置键值的场景。

• SETNX 适用于需要确保某个键在系统中只被初始化一次的场景，如实现分布式锁或者防止某些值的多次覆盖。

分布式锁

什么是分布式锁？

使用 SETNX 实现分布式锁

1. 获取锁：
• 使用 SETNX 命令尝试在 Redis 中设置一个键（通常称为锁键）。
• 如果该键不存在（表示锁没有被其他进程占用），SETNX 会成功设置并返回 1，表示锁定成功。
• 如果该键已经存在（表示锁已经被其他进程占用），SETNX 返回 0，表示锁定失败。

2. 设置锁的过期时间：
• 为了防止某些情况（如进程崩溃）导致锁永久无法释放，可以给锁键设置一个过期时间。
• 过期时间可以通过 SET 命令的 EX 参数或 PX 参数来设置，或者在成功获取锁后使用 EXPIRE 命令来设置。

3. 释放锁：
• 只有成功获取锁的进程才可以释放锁。释放锁可以通过 DEL 命令删除锁键。
• 为了避免误删除其他进程的锁（例如锁的过期时间到了，但执行解锁的进程已经超时），可以在设置锁时将进程的唯一标识符作为值存储在锁键中，释放时先判断值是否匹配，再执行删除操作。

分布式锁示例代码

代码解释：

• SETNX：通过 client.set(lock_key, identifier, nx=True, ex=10) 尝试设置锁键，如果成功则获取锁，并设置过期时间为10秒。

• 唯一标识符 identifier：用于标识哪个进程拥有锁，防止误删他人锁。

• 释放锁：在执行完受保护的代码块后，检查锁的值是否与 identifier 一致，如果一致则删除锁键释放锁。

分布式锁的应用场景

• 任务调度：确保在同一时刻，某个任务只会被执行一次，避免多次执行。

• 数据库资源访问控制：防止多个进程并发修改数据库中的同一数据。

• 限流控制：在高并发场景下，控制某些操作的最大并发数。

setex

SETEX 命令的语法

• key: 要设置的键名。

• seconds: 该键的过期时间（以秒为单位）。

• value: 要设置的值。

SETEX 的主要功能

• 设置值: SETEX 与 SET 命令类似，可以用于设置键的值。

• 设置过期时间: 与 SET 不同，SETEX 强制要求设置一个过期时间。键在过期时间到期后会自动从 Redis 中删除。

• 原子操作: SETEX 是原子性的，这意味着设置键值和设置过期时间的操作是同时执行的，避免了潜在的竞争条件问题。

示例

• mykey: 键名。

• 10: 过期时间，单位为秒。

• "Hello, Redis!": 存储在 mykey 中的值。

SETEX 的应用场景

• 缓存: 使用 SETEX 可以为缓存数据设置过期时间，确保缓存不会无限期地占用内存。

• 会话管理: 在存储用户会话信息时，可以使用 SETEX 设置会话的有效期，用户不活跃一段时间后会话会自动过期。

• 限时功能: 如限时优惠、验证码等场景，可以使用 SETEX 设置这些功能的有效期。

mset

• 功能: 批量设置多个键值对。

• 语法:
• key1, key2, ... keyN: 要设置的键名。
• value1, value2, ... valueN: 对应的值。

• 特性:
• 原子性: 所有键值对要么全部设置成功，要么一个都不会被设置。
• 覆盖已有值: 如果键已经存在，MSET 会覆盖它的值。

• 示例:
这将同时设置 key1、key2 和 key3，分别对应值 "value1"、value2" 和 "value3"。

mget

• 功能: 批量获取多个键对应的值。

• 语法:
• key1, key2, ... keyN: 要获取值的键名。

• 特性:
• 如果某个键不存在，返回的列表中该位置的值为 nil（即空值）。
• 顺序一致: 返回的值列表顺序与请求的键顺序一致。

• 示例:
假设 key1 的值为 "value1"，key2 的值为 "value2"，key3 不存在，那么返回结果为：

使用场景

• MSET:
• 当需要一次性设置多个相关联的键值对时，使用 MSET 提供了一个高效且原子性的操作。
• 在系统初始化或批量数据导入时特别有用。

• MGET:
• 在需要一次性读取多个键的值时，使用 MGET 能减少与 Redis 的通信次数，提高读取效率。
• 适合在缓存系统中一次性读取多个缓存项。

总结

• MSET: 用于批量设置多个键值对，覆盖已存在的键。

• MGET: 用于批量获取多个键的值，返回一个值列表，包含不存在键的 nil 值。

append

APPEND 命令的语法

• key: 要追加值的键名。

• value: 要追加的值。

APPEND 命令的特性

• 追加值: 如果指定的键已经存在且存储的是字符串，APPEND 命令会将 value 追加到该字符串的末尾。

• 创建新键: 如果指定的键不存在，APPEND 会创建该键，并将 value 作为键的初始值。

• 返回值: APPEND 命令的返回值是追加后键的字符串长度。

示例

使用场景

• 日志记录: 可以使用 APPEND 命令将新日志消息追加到现有日志字符串中，方便进行简单的日志记录。

• 字符串构建: 在需要不断扩展某个字符串值的场景中，APPEND 提供了一种简便的方式。

注意事项

• 类型要求: APPEND 只能对字符串类型的键进行操作。如果键存储的是其他类型的数据（如列表、集合等），使用 APPEND 会返回错误。

自增自减

自增功能 (INCR 和 INCRBY)

INCR 命令

• 功能: 将键的值递增 1。

• 语法:
• key: 要递增的键名。

• 返回值: 递增后的新值。

• 示例:
如果 mycounter 的初始值是 10，执行上述命令后，mycounter 的值将变为 11。

INCRBY 命令

• 功能: 按指定的增量递增键的值。

• 语法:
• key: 要递增的键名。
• increment: 要增加的数值（可以为正数或负数）。

• 返回值: 递增后的新值。

• 示例:
如果 mycounter 的初始值是 10，执行上述命令后，mycounter 的值将变为 15。

自减功能 (DECR 和 DECRBY)

DECR 命令

• 功能: 将键的值递减 1。

• 语法:
• key: 要递减的键名。

• 返回值: 递减后的新值。

• 示例:
如果 mycounter 的初始值是 10，执行上述命令后，mycounter 的值将变为 9。

DECRBY 命令

• 功能: 按指定的减量递减键的值。

• 语法:
• key: 要递减的键名。
• decrement: 要减少的数值（可以为正数或负数）。

• 返回值: 递减后的新值。

• 示例:
如果 mycounter 的初始值是 10，执行上述命令后，mycounter 的值将变为 7。

特性与注意事项

• 自动初始化: 如果递增或递减的键不存在，Redis 会将该键初始化为 0，然后再执行递增或递减操作。

• 整数类型: 这些操作只能对整数类型的值进行。如果键存储的值不是整数类型，Redis 会返回一个错误。

• 线程安全: INCR、DECR 及其变体命令是原子操作，即使在高并发环境下，也能确保操作的正确性。

使用场景

• 计数器: 例如网站访问量、点赞次数等。

• 库存管理: 例如电商系统中管理商品库存数量。

• 限流: 控制某个操作的执行次数，例如用户登录尝试次数。

strlen

STRLEN 命令的语法

• key: 要获取其值长度的键名。

特性

• 返回值: STRLEN 返回的是存储在键中的字符串的字符数。

• 键不存在时: 如果指定的键不存在，STRLEN 返回 0。

• 非字符串类型的键: 如果键存储的值不是字符串类型（例如列表、集合等），STRLEN 会返回错误。

示例

使用场景

• 检查字符串长度: 在某些情况下，你可能需要根据存储的字符串长度做出决策，例如判断是否需要截断字符串或填充字符串以满足特定长度要求。

• 验证数据完整性: 在存储固定长度的数据（如编码、ID 等）时，STRLEN 可用于验证存储的数据是否符合预期的长度。

比特流操作

Redis 中的比特流操作命令

1. SETBIT：设置字符串中指定偏移量上的位。

2. GETBIT：获取字符串中指定偏移量上的位。

3. BITCOUNT：统计字符串中被设置为 1 的位数。

4. BITOP：对一个或多个键执行按位操作，并将结果存储在目标键中。

5. BITPOS：查找字符串中第一个设置为 1 或 0 的位的位置。

1. SETBIT 命令

• key: 要操作的键名。

• offset: 位的偏移量（从 0 开始）。

• value: 要设置的位的值（0 或 1）。

2. GETBIT 命令

• key: 要操作的键名。

• offset: 要获取的位的偏移量（从 0 开始）。

3. BITCOUNT 命令

• key: 要统计的键名。

• start 和 end: 可选参数，指定统计的字节范围。

4. BITOP 命令

• operation: 要执行的操作（AND、OR、XOR、NOT）。

• destkey: 存储结果的键。

• key1, key2, ...: 要参与运算的键。

5. BITPOS 命令

• key: 要操作的键名。

• bit: 要查找的位的值（0 或 1）。

• start 和 end: 可选参数，指定查找的字节范围。

使用场景

• 布尔数组：可以用来高效地存储和操作大量布尔值。

• 计数和统计：可以通过 BITCOUNT 进行快速统计，例如统计活跃用户。

• 位图操作：可用于实现类似于位图索引的功能，在某些数据密集型场景中非常有用。

总结

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