Python--Redis实战：第三章：Redis命令：第一节：字符串

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在Redis里面，字符串可以存储以下三种类型的值：

• 字节串【byte string】
• 整数
• 浮点数

用户可以通过给定一个任意的数值，对存储着整数或者浮点数的字符串执行自增【increment】或者自减【decrement】操作，在有需要的时候，Redis还好将整数转换成浮点数。整数的取值范围和系统的长整数【long integer】的取值范围相同【在32位系统上，整数就是32位有符号整数，在64位系统上，整数就是64位有符号整数】，而浮点数的取值范围和精度则与IEEE754标准的双精度浮点数【double】相同。Redis明确的区分字节串、整数和浮点数的做法是一种优势，比起只能够存储字节串的做法，Redis的做法在数据表现方面具有更大的灵活性。

本节将对Redis里面最简单的结构：字符串进行讨论，介绍基本的数值自增和自减操作，以及二进制位【bit】和子串【substring】处理命令，读者可能会惊讶的发现，Redis里面最简单的机构居然也有如此强大的作用。

下表展示了对Redis字符串执行自增和自减操作的命令：

命令	用例	用例描述
incr	incr key-name	将键存储的值+1
decr	decr key-name	将键存储的值-1
incrby	incrby key-name amount	将键存储的值加上整数amount
decrby	decrby key-name amount	将键存储的值减去整数amount
incrbyfloat	incrbyfloat key-name amount	将键存储的值加上浮点数amount，这个命令在Redis2.6或以上的版本可用。

当用户将一个值存储到Redis字符串里面的时候，如果这个值可以被解释【interpret】为十进制或者浮点数，那么Redis会察觉到这一点，并允许用户对这个字符串执行各种【incr*】和【decr*】操作。

如果用户对一个不存在的键或者一个保存了空串的键执行自增或者自减操作，那么Redis在执行操作时会将这个键的值当做是0来处理。

如果用户尝试对一个值无法被解释为整数或者浮点数的字符串执行自增或者自减操作，那么Redis将想用户返回一个错误。

对字符串执行自增和自减操作的实例：

import redis #导入redis包包

#与本地redis进行链接，地址为：localhost，端口号为6379
r=redis.StrictRedis(host='localhost',port=6379)

r.delete('key')
#尝试获取一个不存在的键将得到一个None值。
print(r.get('key'))

#对不存在的键执行自增操作
print(r.incr('key'))
print(r.incr('key',15))

#执行自减操作
print(r.decr('key',5))

print(r.get('key'))

print(r.set('key',99))
print(r.incr('key'))

运行结果：

None
1
16
11
b'11'
True
100

读者可能会发现本书只调用了incr(),这是因为Pythin的Redis库在内部使用incrby命令来实现incr()方法，并且这个方法的第二个参数是可选的：如果用户没有为这个可选参数设置值，那么这个参数就会使用默认值1.

除了自增操作和自减操作之外，Redis还拥有对字符串的其中一部分内容进行读取或者写入的操作（这些操作也可以用于整数或者浮点数，但这种用法并不常见）。下表展示了用来处理字符串子串和二进制位的命令：

命令	用例	用例描述
append	append key-namr value	将值value追加到给定键key-name当前存储的值得尾部
getrange	getrange key-name start end	获取一个由偏移量start至偏移量end范围内所有字符组成的子串，包括start和end在内
setrange	setrange key-name offset value	将从start偏移量开始的子串设置为给定值
getbit	getbit key-name offset	将字节串看做是二进制位串【bit string】，并返回位串中偏移量为offset的二进制位的值
setbit	setbit key-name offset value	将字节串看做是二进制位串，并将位串中偏移量为offset的二进制位设置为value
bitcount	bitcount key-name [start end]	统计二进制位串里面值为1的二进制位的数量，如果给定了可选的start偏移量和end偏移量，那么只对偏移量范围内的二进制位进行统计
bitop	bitop operation dest-key key-name [key-namr ...]	对一个或多个二进制位串执行包括并【and】、或【or】、异或【xor】、非【not】在内的任意一种按位运算操作，并将计算得出的结果保存在dest-key键里面

Redis现在的getrange命令是由以前的substr命令改名而来的，因此，Python客户端至今仍然可以使用substr()方法来获取子串，但如果读者使用的是2.6或以上版本的Redis，那么最好是使用getrang()方法获取子串。

在使用setrange或者setbit命令对字符串进行写入的时候，如果字符串当前的长度不能满足写入的要求，那么Redis会自动地使用空字节（null）来将字符串扩展至所需的长度，然后才执行写入或者更新操作。在使用getrange读取字符串的时候，超出字符串末尾的数据会被视为是空串，而在使用getbit读取二进制位串的时候，超出字符串末尾的二进制位会被视为是0.

Redis的子串操作和二进制位操作实例

import redis #导入redis包包

#与本地redis进行链接，地址为：localhost，端口号为6379
r=redis.StrictRedis(host='localhost',port=6379)

r.delete('new-string-key')
r.delete('another-key')

#将字符串'hello'追加到目前并不存在的'new-string-key'键里。
print(r.append('new-string-key','hello'))

print(r.append('new-string-key','-world!'))

#获取字串
print(r.substr('new-string-key',3,7))

#对字符串执行范围设置操作,setrange会返回字符串的当前长度
print(r.setrange('new-string-key',0,'H'))
print(r.setrange('new-string-key',6,'W'))

print(r.get('new-string-key'))

#移除了!号并在后面添加了新的字符：--how are you?
print(r.setrange('new-string-key',11,'--how are you?'))

print(r.get('new-string-key'))

#setbit命令会返回二进制位被设置之前的值
#对超出字符串长度的二进制位进行设置时，超出部分会被填充为空字节
print(r.setbit('another-key',2,1))
print(r.setbit('another-key',7,1))
#通过将第2个二进制位以及第7个二进制位的值设置位1，键的值将变为'!'，也就是便秘为33的字符。
print(r.get('another-key'))

运行结果：

5
12
b'lo-wo'
12
12
b'Hello-World!'
25
b'Hello-World--how are you?'
0
0
b'!'

很多键值数据库只能讲数据存储为普通的字符串，并且不提供任何字符串处理操作，有一些键值数据库运行用户将字节追加到字符串的前面后者后面，但是却没有办法像Redis一样对字符串的子串进行读写。从很多方面来讲，即使Redis只支持字符串结构，并且只支持本节列出的字符串处理命令，Redis也比很多别的数据库要强大的多；通过使用子串操作或二进制位操作，配合watch命令、multi命令和exec命令，用户甚至可以手动去构建任何他们想要的数据结构。后面我们会介绍如何使用字符串去存储一种简单的映射，这种映射可以在某些情况下节省大量内存。

只要花些心思，我们甚至可以将字符串当作列表来使用，但这种做法能够执行的列表操作并不多，更好的方法时直接使用下面我们将要介绍的列表结构，Redis为这种结构提供了丰富的列表操作命令。

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