Redis 字符串對(duì)象

字符串對(duì)象的編碼可以是 int 、 raw 或者 embstr 。

如果一個(gè)字符串對(duì)象保存的是整數(shù)值， 并且這個(gè)整數(shù)值可以用 long 類型來(lái)表示， 那么字符串對(duì)象會(huì)將整數(shù)值保存在字符串對(duì)象結(jié)構(gòu)的 ptr屬性里面（將 void* 轉(zhuǎn)換成 long ）， 并將字符串對(duì)象的編碼設(shè)置為 int 。

舉個(gè)例子， 如果我們執(zhí)行以下 SET 命令， 那么服務(wù)器將創(chuàng)建一個(gè)如圖 8-1 所示的 int 編碼的字符串對(duì)象作為 number 鍵的值：

redis> SET number 10086
OK

redis> OBJECT ENCODING number
"int"

如果字符串對(duì)象保存的是一個(gè)字符串值， 并且這個(gè)字符串值的長(zhǎng)度大于 39 字節(jié)， 那么字符串對(duì)象將使用一個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)字符串（SDS）來(lái)保存這個(gè)字符串值， 并將對(duì)象的編碼設(shè)置為 raw 。

舉個(gè)例子， 如果我們執(zhí)行以下命令， 那么服務(wù)器將創(chuàng)建一個(gè)如圖 8-2 所示的 raw 編碼的字符串對(duì)象作為 story 鍵的值：

redis> SET story "Long, long, long ago there lived a king ..."
OK

redis> STRLEN story
(integer) 43

redis> OBJECT ENCODING story
"raw"

如果字符串對(duì)象保存的是一個(gè)字符串值， 并且這個(gè)字符串值的長(zhǎng)度小于等于 39 字節(jié)， 那么字符串對(duì)象將使用 embstr 編碼的方式來(lái)保存這個(gè)字符串值。

embstr 編碼是專門用于保存短字符串的一種優(yōu)化編碼方式， 這種編碼和 raw 編碼一樣， 都使用 redisObject 結(jié)構(gòu)和 sdshdr 結(jié)構(gòu)來(lái)表示字符串對(duì)象， 但 raw 編碼會(huì)調(diào)用兩次內(nèi)存分配函數(shù)來(lái)分別創(chuàng)建 redisObject 結(jié)構(gòu)和 sdshdr 結(jié)構(gòu)， 而 embstr 編碼則通過(guò)調(diào)用一次內(nèi)存分配函數(shù)來(lái)分配一塊連續(xù)的空間， 空間中依次包含 redisObject 和 sdshdr 兩個(gè)結(jié)構(gòu)， 如圖 8-3 所示。

embstr 編碼的字符串對(duì)象在執(zhí)行命令時(shí)， 產(chǎn)生的效果和 raw 編碼的字符串對(duì)象執(zhí)行命令時(shí)產(chǎn)生的效果是相同的， 但使用 embstr 編碼的字符串對(duì)象來(lái)保存短字符串值有以下好處：

1. embstr 編碼將創(chuàng)建字符串對(duì)象所需的內(nèi)存分配次數(shù)從 raw 編碼的兩次降低為一次。
2. 釋放 embstr 編碼的字符串對(duì)象只需要調(diào)用一次內(nèi)存釋放函數(shù)， 而釋放 raw 編碼的字符串對(duì)象需要調(diào)用兩次內(nèi)存釋放函數(shù)。
3. 因?yàn)?nbsp;embstr 編碼的字符串對(duì)象的所有數(shù)據(jù)都保存在一塊連續(xù)的內(nèi)存里面， 所以這種編碼的字符串對(duì)象比起 raw 編碼的字符串對(duì)象能夠更好地利用緩存帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

作為例子， 以下命令創(chuàng)建了一個(gè) embstr 編碼的字符串對(duì)象作為 msg 鍵的值， 值對(duì)象的樣子如圖 8-4 所示：

redis> SET msg "hello"
OK

redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"

最后要說(shuō)的是， 可以用 long double 類型表示的浮點(diǎn)數(shù)在 Redis 中也是作為字符串值來(lái)保存的： 如果我們要保存一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)到字符串對(duì)象里面， 那么程序會(huì)先將這個(gè)浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串值， 然后再保存起轉(zhuǎn)換所得的字符串值。

舉個(gè)例子， 執(zhí)行以下代碼將創(chuàng)建一個(gè)包含 3.14 的字符串表示 "3.14" 的字符串對(duì)象：

redis> SET pi 3.14
OK

redis> OBJECT ENCODING pi
"embstr"

在有需要的時(shí)候， 程序會(huì)將保存在字符串對(duì)象里面的字符串值轉(zhuǎn)換回浮點(diǎn)數(shù)值， 執(zhí)行某些操作， 然后再將執(zhí)行操作所得的浮點(diǎn)數(shù)值轉(zhuǎn)換回字符串值， 并繼續(xù)保存在字符串對(duì)象里面。

舉個(gè)例子， 如果我們執(zhí)行以下代碼的話：

redis> INCRBYFLOAT pi 2.0
"5.14"

redis> OBJECT ENCODING pi
"embstr"

那么程序首先會(huì)取出字符串對(duì)象里面保存的字符串值 "3.14" ， 將它轉(zhuǎn)換回浮點(diǎn)數(shù)值 3.14 ， 然后把 3.14 和 2.0 相加得出的值 5.14 轉(zhuǎn)換成字符串 "5.14" ， 并將這個(gè) "5.14" 保存到字符串對(duì)象里面。

表 8-6 總結(jié)并列出了字符串對(duì)象保存各種不同類型的值所使用的編碼方式。

表 8-6 字符串對(duì)象保存各類型值的編碼方式

編碼的轉(zhuǎn)換

int 編碼的字符串對(duì)象和 embstr 編碼的字符串對(duì)象在條件滿足的情況下， 會(huì)被轉(zhuǎn)換為 raw 編碼的字符串對(duì)象。

對(duì)于 int 編碼的字符串對(duì)象來(lái)說(shuō)， 如果我們向?qū)ο髨?zhí)行了一些命令， 使得這個(gè)對(duì)象保存的不再是整數(shù)值， 而是一個(gè)字符串值， 那么字符串對(duì)象的編碼將從 int 變?yōu)?nbsp;raw 。

在下面的示例中， 我們通過(guò) APPEND 命令， 向一個(gè)保存整數(shù)值的字符串對(duì)象追加了一個(gè)字符串值， 因?yàn)樽芳硬僮髦荒軐?duì)字符串值執(zhí)行， 所以程序會(huì)先將之前保存的整數(shù)值 10086 轉(zhuǎn)換為字符串值 "10086" ， 然后再執(zhí)行追加操作， 操作的執(zhí)行結(jié)果就是一個(gè) raw 編碼的、保存了字符串值的字符串對(duì)象：

redis> SET number 10086
OK

redis> OBJECT ENCODING number
"int"

redis> APPEND number " is a good number!"
(integer) 23

redis> GET number
"10086 is a good number!"

redis> OBJECT ENCODING number
"raw"

另外， 因?yàn)?Redis 沒(méi)有為 embstr 編碼的字符串對(duì)象編寫任何相應(yīng)的修改程序 （只有 int 編碼的字符串對(duì)象和 raw 編碼的字符串對(duì)象有這些程序）， 所以 embstr 編碼的字符串對(duì)象實(shí)際上是只讀的： 當(dāng)我們對(duì) embstr 編碼的字符串對(duì)象執(zhí)行任何修改命令時(shí)， 程序會(huì)先將對(duì)象的編碼從 embstr 轉(zhuǎn)換成 raw ， 然后再執(zhí)行修改命令； 因?yàn)檫@個(gè)原因， embstr 編碼的字符串對(duì)象在執(zhí)行修改命令之后， 總會(huì)變成一個(gè) raw 編碼的字符串對(duì)象。

以下代碼展示了一個(gè) embstr 編碼的字符串對(duì)象在執(zhí)行 APPEND 命令之后， 對(duì)象的編碼從 embstr 變?yōu)?nbsp;raw 的例子：

redis> SET msg "hello world"
OK

redis> OBJECT ENCODING msg
"embstr"

redis> APPEND msg " again!"
(integer) 18

redis> OBJECT ENCODING msg
"raw"

字符串命令的實(shí)現(xiàn)

因?yàn)樽址I的值為字符串對(duì)象， 所以用于字符串鍵的所有命令都是針對(duì)字符串對(duì)象來(lái)構(gòu)建的， 表 8-7 列舉了其中一部分字符串命令， 以及這些命令在不同編碼的字符串對(duì)象下的實(shí)現(xiàn)方法。

表 8-7 字符串命令的實(shí)現(xiàn)