Redis—String数据类型及其常用命令详解

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Redis概述

Redis概述

1.Redis-String数据类型概述

• 在 Redis 中，String 类型是最简单的存储类型，它的 value 可以是普通字符串、整数类型或浮点类型。不同格式的字符串在底层都是以字节数组形式存储，只是编码方式不同。

• 普通字符串类型的 value 可以存储任意文本数据，而整数类型和浮点类型的 value 则分别代表整数和浮点数，可以对其进行自增、自减等操作。

• 无论是哪种格式，String 类型的 value 在 Redis 中的最大空间不能超过 512MB。这个限制是为了确保 Redis 在内存管理方面有较好的性能表现。

• Redis键区分大小写。
  

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2.常用命令

2.1 SET：添加或者修改已经存在的一个String类型的键值对

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

其中：

• key 是要设置的键名。
• value 是要设置的键值。
• 可选参数 EX seconds 或 PX milliseconds 用于设置键的过期时间，EX 表示以秒为单位设置过期时间，PX 表示以毫秒为单位设置过期时间。
• 可选参数 NX 或 XX 用于控制是否只在 key 不存在时进行设置，NX 表示只在 key 不存在时进行设置，XX 表示只在 key 已经存在时进行设置。
• 如果命令执行成功，返回结果为 "OK"。

redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GET mykey
"Hello"
redis> SET anotherkey "will expire in a minute" EX 60
"OK"
redis> 

使用 SET 命令将值 "Hello" 存储在键 mykey 中，命令返回结果为 "OK"，表示设置成功。

使用 GET 命令来获取键 mykey 的值，返回的结果是 "Hello"，表示获取成功。

使用 SET 命令创建了另一个键值对 anotherkey，并使用 EX 参数设置了它的过期时间为 60 秒，命令返回结果为 "OK"，表示设置成功。

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2.2 GET：根据key获取String类型的value

redis> GET nonexisting
(nil)
redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GET mykey
"Hello"
redis> 

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2.3 MSET：批量添加多个String类型的键值对

MSET key1 value1 [key2 value2 ...]

其中：

• key1、key2 等是要设置的键名。
• value1、value2 等是对应键的值。

命令返回结果为 "OK"，表示设置成功。

redis> MSET key1 "Hello" key2 "World"
"OK"
redis> GET key1
"Hello"
redis> GET key2
"World"
redis> 

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2.4 MGET：根据多个key获取多个String类型的value

MGET 命令用于根据多个 key 获取对应的多个 String 类型的 value。

MGET key1 [key2 ...]

• key1、key2 等是要获取 value 的键名。

redis> SET key1 "Hello"
"OK"
redis> SET key2 "World"
"OK"
redis> MGET key1 key2 nonexisting
1) "Hello"
2) "World"
3) (nil)
redis> 

nonexisting 这个键不存在，所以对应的值为 (nil)。

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2.5 INCR：让一个整型的key自增1

INCR key

其中：

• key 是要增加的整型键名。

使用 SET 命令将整型值 10 存储在键 mykey 中，然后使用 INCR 命令对 mykey 的值进行自增操作，结果返回 (integer) 11，表示增加后的值为 11。

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> INCR mykey
(integer) 11
redis> GET mykey
"11"
redis> 

• If the key does not exist, it is set to 0 before performing the operation. 如果该键不存在，则在执行操作前将其设置为0。
• This operation is limited to 64 bit signed integers.INCR 命令仅适用于64位有符号整数。
• An error is returned if the key contains a value of the wrong type or contains a string that can not be represented as integer. 如果键包含错误类型的值（非整数），或者字符串值无法表示为整数，将返回错误。
• this is a string operation because Redis does not have a dedicated integer type.The string stored at the key is interpreted as a base-10 64 bit signed integer to execute the operation. Redis没有专门的整数类型，因此存储在键中的字符串值将被解释为十进制的64位有符号整数来执行操作。
• Redis stores integers in their integer representation, so for string values that actually hold an integer, there is no overhead for storing the string representation of the integer.Redis以整数表示存储整数，因此对于实际保存整数的字符串值，不需要额外存储整数的字符串表示。

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2.6 INCRBY:让一个整型的key自增并指定步长

INCRBY key increment

其中：

• key 是要增加的整型键名。
• increment 是增加的步长，可以是正数或负数。

使用 SET 命令将整型值 10 存储在键 mykey 中
使用 INCRBY 命令对 mykey 的值增加 5，结果返回 (integer) 15，表示增加后的值为 15。
使用 INCRBY 命令对 mykey 的值减少 3，结果返回 (integer) 12，表示减少后的值为 12。

redis> SET mykey 10
"OK"
redis> INCRBY mykey 5
(integer) 15
redis> INCRBY mykey -3
(integer) 12

• If the key does not exist, it is set to 0 before performing the operation. 如果该键不存在，则在执行操作前将其设置为0。
• This operation is limited to 64 bit signed integers.INCRBY 命令仅适用于64位有符号整数。
• An error is returned if the key contains a value of the wrong type or contains a string that can not be represented as integer. 如果键包含错误类型的值（非整数），或者字符串值无法表示为整数，将返回错误。
• Redis没有专门的整数类型，因此存储在键中的字符串值将被解释为十进制的64位有符号整数来执行操作。
• Redis以整数表示存储整数，因此对于实际保存整数的字符串值，不需要额外存储整数的字符串表示。

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2.7 INCRBYFLOAT：让一个浮点类型的数字自增并指定步长

INCRBYFLOAT key increment

• key 是要增加的浮点键名。
• increment 是增加的步长，可以是正数或负数，且可以包含小数部分。

redis> SET mykey 10.5
"OK"
redis> INCRBYFLOAT mykey 0.5
"11"
redis> INCRBYFLOAT mykey -1.5
"9.5"

redis> SET mykey 10.50
"OK"
redis> INCRBYFLOAT mykey 0.1
"10.6"
redis> INCRBYFLOAT mykey -5
"5.6"
redis> SET mykey 5.0e3
"OK"
redis> INCRBYFLOAT mykey 2.0e2
"5200"
redis> 

• 如果键不存在，会先将其设置为 0.0。
• 如果键包含错误类型的值（非字符串），或者字符串值无法解析为浮点数，会返回错误。
• INCRBYFLOAT 使用双精度浮点数进行计算，但返回值的精确度固定为小数点后17位，多余的尾随零将被移除。
• 对于指数形式的输入，如 1.2e3，Redis 在存储计算结果时会保持其浮点数形式。

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2.8 SETNX：添加一个String类型的键值对，前提是这个key不存在，否则不执行

SETNX 命令用于添加一个 String 类型的键值对，前提是指定的 key 不存在，如果 key 已经存在，则不执行任何操作。

SETNX is short for “SET if Not eXists”.

SETNX key value

• key 是要设置的键名。
• value 是要设置的值。

redis> SETNX mykey "Hello"
(integer) 1
redis> SETNX mykey "World"
(integer) 0
redis> GET mykey
"Hello"

使用 SETNX 命令尝试将 "Hello" 设置为键 mykey 的值，由于 mykey 之前不存在，所以成功执行，返回 (integer) 1。

再次使用 SETNX 命令尝试将 "World" 设置为键 mykey 的值，但由于 mykey 已经存在，所以不执行任何操作，返回 (integer) 0。

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2.9 SETEX：添加一个String类型的键值对，并且指定有效期

SETEX 命令用于添加一个 String 类型的键值对，并为该键值对设置指定的过期时间（单位为秒）。如果键已经存在，则会覆盖已有的值，并设置新的过期时间。

SETEX key seconds value

• key 是要设置的键名。
• seconds 是键值对的过期时间，单位为秒。
• value 是要设置的值。

redis> SETEX mykey 10 "Hello"
"OK"
redis> TTL mykey
(integer) 10

使用 SETEX 命令将值为 "Hello" 的键值对设置到键 mykey 中，并且指定过期时间为 10 秒。

使用 TTL 命令查询 mykey 的剩余过期时间，返回 (integer) 10，表示该键值对还有 10 秒过期。

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2.10 MSETNX ：设置多个键值对，但只有在所有指定的键都不存在时才执行设置操作

Sets the given keys to their respective values. MSETNX will not perform any operation at all even if just a single key already exists.

设置多个键值对，但只有在所有指定的键都不存在时才执行设置操作。

如果至少有一个键已经存在，则不会对任何键进行设置。

MSETNX key value [key value ...]

• key value：成对出现的键值对，可以指定多个键值对。

返回值

redis> MSETNX key1 "Hello" key2 "there"
(integer) 1
redis> MSETNX key2 "new" key3 "world"
(integer) 0
redis> MGET key1 key2 key3
1) "Hello"
2) "there"
3) (nil)
redis> 

命令执行后，返回一个整数值：

• 1 表示所有键都设置成功，且没有一个键存在。
• 0 表示至少有一个键已经存在，没有键被设置。

注意事项

• MSETNX 是一个原子操作，要么所有键都被设置，要么一个键都不被设置。
• 如果需要设置的键值对中有某个键已经存在，可以考虑使用 MSET 命令来替代，MSET 会覆盖已存在的键值。
• 在分布式环境下，使用 MSETNX 可以确保多个键的设置操作是原子的，避免并发操作导致的问题。

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2.11 APPEND：将指定的值追加到已存在键的值末尾

APPEND 命令是 Redis 中用于将指定的值追加到已存在键的值末尾。

如果键不存在，APPEND 将创建一个新的键并将给定值作为其初始值。

通过 APPEND 命令，可以方便地向已有字符串末尾追加数据，而不需要读取和重写整个字符串。

APPEND key value

• key：要操作的键。
• value：要追加的值。

返回值

redis> EXISTS mykey
(integer) 0
redis> APPEND mykey "Hello"
(integer) 5
redis> APPEND mykey " World"
(integer) 11
redis> GET mykey
"Hello World"
redis> 

命令执行后，返回一个整数值，表示追加操作完成后键的值的长度。

1. 追加值到一个不存在的键：

   APPEND mykey "Hello"
   

   如果 mykey 不存在，这个命令会创建 mykey 并将其值设置为 "Hello"。返回值是 5，因为 "Hello" 的长度是 5。

2. 追加值到一个已有的键：

   APPEND mykey " World"
   

   假设 mykey 的当前值是 "Hello"，这个命令会将 " World" 追加到 "Hello" 后面，因此 mykey 的新值变成 "Hello World"。返回值是 11，因为 "Hello World" 的长度是 11。

注意事项

• APPEND 针对的是字符串类型的键。如果键的现有值不是字符串类型，会返回错误。
• 尽管 APPEND 操作可以处理非常大的字符串，但在实际使用中需要注意字符串的大小，以避免内存问题。

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2.12 DECR:将指定键的值减一

DECR 命令是 Redis 中用于将指定键的值减一的命令。

该键的值必须是一个可以解析为整数的字符串。

如果键不存在，Redis 会将其初始化为 0 然后再执行递减操作。

DECR key

• key：要递减值的键。

返回值

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> DECR mykey
(integer) 9
redis> SET mykey "234293482390480948029348230948"
"OK"
redis> DECR mykey
(error) value is not an integer or out of range
redis> 

命令执行后，返回一个整数值，表示键在递减之后的值。

1. 键存在且值为整数：

   假设 mykey 的当前值是 10：

   DECR mykey
   

   这个命令会将 mykey 的值减一，因此新的值为 9。返回值是 9。

2. 键不存在：

   如果 mykey 不存在：

   DECR mykey
   

   Redis 会将 mykey 初始化为 0，然后对其执行递减操作。新的值为 -1。返回值是 -1。

3. 键的值不是整数：

   如果 mykey 的当前值是 "hello" 这样一个无法解析为整数的字符串：

   DECR mykey
   

   这个命令会返回一个错误，因为 "hello" 不能被解析为整数。

注意事项

• DECR 命令只能对可以解析为整数的字符串值进行操作。
• This operation is limited to 64 bit signed integers.对于超出 64 位带符号整数范围的值，Redis 会返回一个错误。因此需要确保数值在合理范围内。
• DECR 操作是原子的，可以在并发环境中安全使用。

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2.13 DECRBY:将指定键的值减去给定的整数

DECRBY 命令是 Redis 中用于将指定键的值减去给定的整数 decrement 的命令。

该键的值必须是一个可以解析为整数的字符串。

如果键不存在，Redis 会将其初始化为 0 然后再执行递减操作。

DECRBY key decrement

• key：要递减值的键。
• decrement：要减去的整数值。

返回值

redis> SET mykey "10"
"OK"
redis> DECRBY mykey 3
(integer) 7
redis> 

命令执行后，返回一个整数值，表示键在递减之后的值。

1. 键存在且值为整数：

   假设 mykey 的当前值是 10：

   DECRBY mykey 3
   

   这个命令会将 mykey 的值减去 3，因此新的值为 7。返回值是 7。

2. 键不存在：

   如果 mykey 不存在：

   DECRBY mykey 5
   

   Redis 会将 mykey 初始化为 0，然后对其执行递减操作，即 0 - 5 = -5。返回值是 -5。

3. 键的值不是整数：

   如果 mykey 的当前值是 "hello" 这样一个无法解析为整数的字符串：

   DECRBY mykey 2
   

   这个命令会返回一个错误，因为 "hello" 不能被解析为整数。

注意事项

• DECRBY 命令只能对可以解析为整数的字符串值进行操作。
• 对于超出 64 位带符号整数范围的值，Redis 会返回一个错误。因此需要确保数值在合理范围内。
• DECRBY 操作是原子的，可以在并发环境中安全使用。

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2.14 GETDEL:获取指定键的值并将该键删除

GETDEL 命令是 Redis 6.2 版本中引入的一个命令，用于获取指定键的值并将该键删除。

它结合了 GET 和 DEL 操作：返回键的值，并在读取值之后删除这个键。

GETDEL key

• key：要获取并删除的键。

返回值

redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GETDEL mykey
"Hello"
redis> GET mykey
(nil)
redis> 

• 如果键存在，返回键的值。
• 如果键不存在，返回 nil。

1. 键存在：

   假设 mykey 的当前值是 "Hello"：

   GETDEL mykey
   

   这个命令会返回 "Hello" 并删除键 mykey。

2. 键不存在：

   如果 mykey 不存在：

   GETDEL mykey
   

   这个命令会返回 nil。

使用场景

• 一次性读取和删除：在某些情况下，你可能需要读取一个键的值并在读取后立即删除它，比如处理消息队列中的单个消息。
• 简化操作：通过一个命令实现读取和删除操作，减少网络通信次数和代码复杂度。

注意事项

• 原子性：GETDEL 命令是原子的，即读取和删除操作是在同一个原子性操作中完成的，确保了数据一致性。
• 版本要求：GETDEL 命令需要 Redis 6.2 或更高版本支持，如果使用的是较低版本的 Redis，需要通过其他方式组合 GET 和 DEL 操作。
  

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2.15 GETEX:获取一个键的值，并且可以选择性地设置该键的过期时间或者移除其过期时间

GETEX 命令是 Redis 6.2 引入的一个命令，它用于获取一个键的值，并且可以选择性地设置该键的过期时间或者移除其过期时间。

这个命令结合了 GET 和 EXPIRE 的功能。

GETEX key [EX seconds | PX milliseconds | EXAT unix-time-seconds | PXAT unix-time-milliseconds | PERSIST]

• key：要获取值并设置过期时间的键。
• EX seconds：以秒为单位设置过期时间。
• PX milliseconds：以毫秒为单位设置过期时间。
• EXAT unix-time-seconds：指定到 Unix 时间戳（秒）设置过期时间。
• PXAT unix-time-milliseconds：指定到 Unix 时间戳（毫秒）设置过期时间。
• PERSIST：移除键的过期时间。

返回值

redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GETEX mykey
"Hello"
redis> TTL mykey
(integer) -1
redis> GETEX mykey EX 60
"Hello"
redis> TTL mykey
(integer) 60
redis> 

• 如果键存在，返回键的值。
• 如果键不存在，返回 nil。

1. 用 EX 设置过期时间：

   假设 mykey 的当前值是 "Hello"：

   GETEX mykey EX 10
   

   这个命令会返回 "Hello"，同时将 mykey 的过期时间设置为 10 秒。

2. 用 PX 设置过期时间：

   GETEX mykey PX 5000
   

   这个命令会返回 "Hello"，同时将 mykey 的过期时间设置为 5000 毫秒（5 秒）。

3. 用 EXAT 设置过期时间：

   GETEX mykey EXAT 1654291200
   

   这个命令会返回 "Hello"，同时将 mykey 的过期时间设置为 Unix 时间戳 1654291200（例如某个具体日期和时间）。

4. 用 PXAT 设置过期时间：

   GETEX mykey PXAT 1654291200000
   

   这个命令会返回 "Hello"，同时将 mykey 的过期时间设置为 Unix 时间戳 1654291200000 毫秒。

5. 移除过期时间：

   GETEX mykey PERSIST
   

   这个命令会返回 "Hello"，同时移除 mykey 的过期时间，使其变成永久键。

使用场景

• 延长过期时间：在某些情况下，你可能需要读取一个键的值并延长其过期时间，例如用户会话管理。
• 设置绝对过期时间：需要在特定时间点让键过期，而不是相对时间。
• 移除过期时间：有时你可能需要使一个临时键变为永久键，移除其过期时间。

注意事项

• 原子性：GETEX 命令是原子的，即读取和设置过期时间操作是在同一个原子性操作中完成的，确保了数据一致性。
• 版本要求：GETEX 命令需要 Redis 6.2 或更高版本支持，如果使用的是较低版本的 Redis，需要通过其他方式组合 GET 和 EXPIRE 操作。
  

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2.16 GETRANGE:获取指定键（key）的字符串值中参数指定的子字符串

GETRANGE 命令用于获取指定键（key）的字符串值中，由 start 和 end 参数指定的子字符串。

这个命令在 Redis 2.4 版本以后可用。

GETRANGE key start end

• key：要获取子字符串的键。
• start：子字符串的起始位置（包括该位置的字符）。
• end：子字符串的结束位置（包括该位置的字符）。

返回值

redis> SET mykey "This is a string"
"OK"
redis> GETRANGE mykey 0 3
"This"
redis> GETRANGE mykey -3 -1
"ing"
redis> GETRANGE mykey 0 -1
"This is a string"
redis> GETRANGE mykey 10 100
"string"
redis> 

命令返回指定键的字符串值中，由 start 和 end 参数指定的子字符串。

假设有个键 mykey 的值为 "Hello, World!"。

GETRANGE mykey 0 4

这个命令会返回 "Hello"，因为从位置 0 开始到位置 4 的子字符串是 "Hello"。

GETRANGE mykey 7 11

这个命令会返回 "World"，因为从位置 7 开始到位置 11 的子字符串是 "World"。

GETRANGE mykey 7 -1

这个命令会返回 "World!"，因为从位置 7 开始到末尾的子字符串是 "World!"。

注意事项

• GETRANGE 命令使用的是 0-based 索引，即第一个字符的索引为 0。
• 如果 start 参数超出字符串的范围，或者 end 参数小于 start 参数，那么返回的子字符串为空字符串。
• 如果 start 或 end 参数为负数，则表示从字符串末尾开始的偏移量，例如 -1 表示倒数第一个字符。
• 在 Redis 中，字符串的长度是按照字节数来计算的，而非字符数。所以如果字符串包含多字节字符（如 UTF-8 编码的字符），需要特别注意子字符串的起始和结束位置。

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2.17 SETRANGE:在指定的偏移量开始处替换或插入一部分字符串

• 在指定的偏移量开始处替换或插入一部分字符串。

• 如果新的字符串超出了当前字符串的长度，Redis 会自动扩展这个字符串，并用空字节填充扩展部分。

语法

SETRANGE key offset value

• key: 要修改的键。
• offset: 开始插入的偏移量，以字节为单位，从 0 开始。
• value: 要插入的字符串。

返回值

SETRANGE 返回修改后字符串的长度。

示例

键 mykey，其值为 "Hello World"：

SET mykey "Hello World"

从偏移量 6 开始，将字符串 "Redis" 插入到现有字符串中：

SETRANGE mykey 6 "Redis"

操作完成后，mykey 的值将变为 "Hello Redis"。

如果偏移量超出了当前字符串的长度，Redis 会用空字节（\x00）填充扩展部分。例如：

SETRANGE mykey 11 "!"

假设 mykey 之前的值是 "Hello Redis"，那么操作后，mykey 的值将变为 "Hello Redis!"。

如果我们使用更大的偏移量，例如 20：

SETRANGE mykey 20 "abc"

在这种情况下，Redis 将填充空字节直到偏移量 20，然后插入 "abc"。结果是：

"Hello Redis!\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00abc"

1. 性能: 使用 SETRANGE 修改大字符串时可能会影响性能，因为字符串需要被复制和重新分配。
2. 二进制安全: SETRANGE 是二进制安全的，可以处理包含空字节的字符串。
3. 自动扩展: 如果偏移量超出当前字符串的长度，Redis 会自动扩展字符串并用空字节填充不足的部分。
   
   

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2.18 GETSET:设置给定键（key）对应的值，同时返回该键的旧值

GETSET 命令用于设置给定键（key）对应的值，同时返回该键的旧值。

GETSET key value

• key：要设置值的键。
• value：新的值。

返回值

redis> SET mykey "Hello"
"OK"
redis> GETSET mykey "World"
"Hello"
redis> GET mykey
"World"
redis> 

• 如果键存在，返回键的旧值。
• 如果键不存在，返回 nil。

假设有个键 mykey 的当前值为 "Hello"：

1. 使用 GETSET 命令设置新值：

   GETSET mykey "World"
   

   这个命令会返回 "Hello"，因为这是 mykey 的旧值。执行完该命令后，mykey 的值变为 "World"。

2. 如果键不存在：

   假设没有 newkey 这个键：

   GETSET newkey "Foo"
   

   这个命令会返回 nil，因为 newkey 键之前不存在。执行完该命令后，newkey 的值变为 "Foo"。

使用场景

1. 原子操作：GETSET 命令是原子的，它可以确保在设置新值和返回旧值之间没有其他操作干扰，这在某些需要确保数据一致性的场景中非常重要。

2. 缓存机制：在缓存的实现中，可以使用 GETSET 来确保在更新缓存值时获取到旧的缓存内容。

注意事项

• GETSET 会覆盖键的现有值，因此要谨慎使用，确保不会意外覆盖关键数据。
• 如果键的值非常大，使用 GETSET 可能会导致较高的网络带宽消耗，因为它会返回旧值并传输到客户端。

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2.19 STRLEN:返回指定键（key）对应的字符串值的长度

STRLEN 命令用于返回指定键（key）对应的字符串值的长度。

STRLEN key

• key：要获取长度的键。

返回值

redis> SET mykey "Hello world"
"OK"
redis> STRLEN mykey
(integer) 11
redis> STRLEN nonexisting
(integer) 0
redis> 

命令返回指定键的字符串值的长度。

键 mykey 的值为 "Hello, World!"。

STRLEN mykey

命令会返回 13

注意事项

• STRLEN 命令可以用于获取字符串的长度，无论是 ASCII 字符还是包含多字节字符（如 UTF-8 编码的字符）。
• 如果键不存在，那么返回值为 0。
• 如果键对应的值不是字符串类型，那么会返回一个错误。

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原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_48935611/article/details/139834353

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