如何高效学习【redis】基础命令、分布式锁和缓存问题？

写在前面 Redis是一个高速的内存数据库，它的应用十分广泛，可以说是服务端必学必精的东西。然而，学以致用，无用则无为。学了的东西必须反复的去用，去实践，方能有真知。这篇文章记录了我在redis学习过程中的笔记、理解和实践，仅供参考。 本章介绍redis基础中的基础，常用命令的使用和效果。 如果你已经很厉害了，不需要看基础命令，你可以跳转： 【redis】redis应用场景，缓存的各种问题解析 【redis】分布式锁实现，与分布式定时任务 string string类型是redis中最常见的类型了，通过简单的set、get命令就可以对这个数据结构做增删操作，应该也是redis最大众的类型之一，存json、存自增数值、甚至缓存图片。 string的底层是redis作者自定义的一个叫SDS的struct。长下面这样： redis是使用c语言实现的 typedef char *sds; // 省略 struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 { uint64_t len; /* used */ uint64_t alloc; /* excluding the header and null terminator */ unsigned char flags; /* 3 lsb of type, 5 unused bits */ char buf[]; }; len 记录了字符串的长度 alloc 表示字符串的最大容量（不包含最后多余的那个字节）。 flags 总是占用一个字节。其中的最低3个bit用来表示header的类型。源码中的多个header是用来节省内存空间的。 这里有一个疑问，为什么作者要自定义一个sds而不是直接用c语言的字符串呢？ 时间复杂度要求 redis的数据结构设计总是基于最优复杂度方案的，对每一个点的时间、空间复杂度要求非常高，这一点c语言的string就已经不满足需求了，因为c自带的字符串并不会记录自身长度信息，所以每次获取字符串长度的时间复杂度都是o(n)，所以redis作者设计SDS时，有一个len字段，记录了字符串的长度，这样每次获取长度时的时间复杂度就是O(1)了。 缓冲区溢出问题 其实也是c语言不记录本身长度带来的问题，当拼接字符串的时候，例如 hello + world 因为c不记录长度，所以在拼接字符的时候需要手动为hello分配五个内存空间，然后才能+world，如果忘记分配内存，那么就会产生缓冲区溢出，而redis的解决方案是在SDS中分别记录len和alloc，表示当前字符串长度和最大容量，这样当进行字符串拼接的时候api直接去判断最大容量是否满足，满足就直接插入，不满足则对 char * 做一次扩容，然后插入，减少了人为出错的概率，并且可以对alloc适当的进行空间预先分配，减少扩容次数，例如在创建字符串hello时，完全可以将alloc长度设置10，这样在加入world时直接放进去就ok了。 实现了c语言字符串的识别特性，复用了c语言自带的字符串函数 传统的c语言使用的是n+1的char数组来表示长度n的字符串的，然后在n长度最后加上一个\0 , 所以redis的sds在设计的时候也加上了这个\0，这样可以复用部分c语言字符串的函数。 二进制安全 c字符串中的字符必须符合某种编码，比如 ASCII 并且除了字符串的末尾之外，字符串里面不能包含空字符（这里空字符指的是空(\0)不是空格、换行之类的字符），主要是不能存储二进制的图片、视频、压缩文件等内容，而我们知道redis是可以用来缓存图片二进制数据的。因为redis记录了字符长度。c没有记录长度的时候遇到\0就认为读到字符结尾了。 可以看出，c语言中字符串没有记录长度是一个比较麻烦的事儿，如果没有记录长度就必须用占位符确定字符末尾，导致二进制不安全。如果没有记录长度就必须每次统计长度，导致时间复杂度陡增。如果没有记录长度在分割字符串、拼接字符串时麻烦也不少。所以---总的来说，在设计字符串的时候，不要忘了记录长度。 set命令 set [key] [value] set一个key的value值，这个值可以是任意字符串。例如： set redis:demo helloRedis > OK get redis:demo > "helloRedis" set [key] [value] [NX] [EX|PX] set还可以指定另外两个参数 [NX] 表示 SET if Not eXists ， 指定这个参数就是告诉redis，如果key不存在才set。