Redis連接字元串詳解

Redis是一款高性能的鍵值存儲系統。作為一名全能編程開發工程師，我們需要對Redis的連接字元串有深入的了解。本文將從Redis連接字元串密碼、Redis字元串操作命令、Redis字元串最大容量、Redis字元串最大長度、Redis字元串、Redis動態字元串、Redis字元串底層實現原理、Redis存儲JSON字元串、Redis簡單動態字元串、.NET Core Redis哨兵連接字元串等多個方面進行講解。

一、Redis連接字元串密碼

Redis連接字元串包含了Redis資料庫連接所需的所有信息，包括Redis伺服器的IP地址、埠號、密碼等。其中密碼是連接Redis資料庫時必不可少的一個信息。如果沒有密碼，連接Redis伺服器時直接省略密碼即可。

public static ConnectionMultiplexer Connection
{
    get
    {
        if (_connection == null || !_connection.IsConnected)
        {
            lock (_lock)
            {
                if(_connection == null || !_connection.IsConnected)
                {
                    var connectionOptions = new ConfigurationOptions();
                    connectionOptions.EndPoints.Add(_redisHost);
                    connectionOptions.AbortOnConnectFail = false;
                    connectionOptions.Password = _redisPassword;
                    _connection = ConnectionMultiplexer.Connect(connectionOptions);
                }
            }
        }
        return _connection;
    }
}

二、Redis字元串操作命令

Redis字元串操作命令，是指Redis所提供的對字元串類型的數據進行操作的命令。常見的命令有：GET、SET、MSET、STRLEN、APPEND、INCR、DECR等。

// GET命令，獲取指定鍵的值
public static RedisValue HashGet(RedisKey key, RedisValue hashField, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.HashGet(key, hashField, flags);
}

// SET命令，設置指定鍵的值
public static bool HashSet(RedisKey key, RedisValue hashField, RedisValue value, When when = When.Always,
        CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.HashSet(key, hashField, value, when, flags);
}

// MSET命令，設置多個鍵值對
public static void HashSetAll(RedisKey key, List<HashEntry> hashEntries, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    db.HashSet(key, hashEntries.ToArray(), flags);
}

// STRLEN命令，獲取指定鍵的值的長度
public static long StringLength(RedisKey key, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.StringLength(key, flags);
}

// APPEND命令，將指定鍵的值追加指定字元串
public static long StringAppend(RedisKey key, RedisValue value, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.StringAppend(key, value, flags);
}

// INCR命令，將指定鍵的值加一
public static long StringIncrement(RedisKey key, long value = 1, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.StringIncrement(key, value, flags);
}

// DECR命令，將指定鍵的值減一
public static long StringDecrement(RedisKey key, long value = 1, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    return db.StringDecrement(key, value, flags);
}

三、Redis字元串最大容量

Redis字元串最大容量是512MB，即一個鍵值對的值最大為512MB。

四、Redis字元串最大長度

Redis字元串最大長度為512MB，即一個鍵值對的值最大為512MB。

五、Redis字元串

Redis字元串指的是一個二進位安全的字元串，它可以是任何形式的數據，例如JPEG圖片、序列化後的對象等。在Redis中，字元串是最基本也是最常用的數據類型。

六、Redis動態字元串

Redis動態字元串指一種可以智能擴展的字元串。它可以自動調整所分配內存大小，以適應字元串的長度。在Redis中，動態字元串是由RedisObject結構體表示的。

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;    
    unsigned lru:LRU_BITS;   
    int refcount;           
    void *ptr;              
} robj;

七、Redis字元串底層實現原理

Redis字元串是由RedisObject結構體和SDS（簡單動態字元串）結構體組成的。其中，RedisObject結構體包含一個指向SDS結構體的指針，而SDS結構體則包含了字元串的長度、當前分配的空間大小等信息。

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;
    unsigned lru:LRU_BITS;
    int refcount;
    void *ptr;
} robj;

typedef struct sdshdr {
    int len;
    int free;
    char buf[];
} sdshdr;

八、Redis存儲JSON字元串

Redis存儲JSON字元串可以使用Redis官方提供的JSON模塊，它可以把JSON數據解析成Redis的字元串類型，並提供JSON對象的序列化及反序列化等功能。

// 設置一個鍵值對，值為JSON字元串
public static bool SetJson(RedisKey key, object jsonValue, TimeSpan? expiry = default(TimeSpan?), When when = When.Always,
        CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    var res = db.StringSet(key, JsonConvert.SerializeObject(jsonValue), expiry, when, flags);
    return res;
}

// 獲取指定鍵對應的JSON字元串
public static T GetJson<T>(RedisKey key, CommandFlags flags = CommandFlags.None)
{
    var db = Connection.GetDatabase();
    var jsonStr = db.StringGet(key, flags);
    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(jsonStr);
}

九、Redis簡單動態字元串

Redis簡單動態字元串（SDS）是一種為字元串實現的動態數組。SDS可以自動擴展空間，支持O(1)時間複雜度的字元串操作，同時保留了緩存字元串長度和可用空間等信息。

typedef char* sds;

// SDS結構體定義
typedef struct sdshdr {
    int len; // 記錄字元串的實際長度
    int free; // 記錄已分配但未使用的空間大小
    char buf[]; // 字元串內容的存儲位置
} SDS;

十、.NET Core Redis哨兵連接字元串

.NET Core Redis哨兵連接字元串由一個主節點和多個從節點組成，它們共享同一個哨兵，哨兵可以監控伺服器的狀態並進行自動故障轉移以保證Redis服務的高可用性。

// Redis哨兵連接字元串
private const string _redisSentinelConnectionString = "{0},password={1},connectTimeout=1000,SyncTimeout=3000,AllowAdmin=true,syncTimeout=3000,service={2},name={3}";

// 獲取Redis哨兵連接
public static ConnectionMultiplexer GetConnectionMultiplexer()
{
    var sentinelIpAddress = configuration["Redis:SentinelEndPoints"].Split(',');
    var sentinelServiceName = configuration["Redis:SentinelServiceName"];
    var sentinelPassword = configuration["Redis:SentinelPassword"];
    var sentinelName = configuration["Redis:SentinelName"];

    var sentinelConnOptions = ConfigurationOptions.Parse(sentinelIpAddress.First());
    sentinelConnOptions.Password = sentinelPassword;
    sentinelConnOptions.ServiceName = sentinelServiceName;
    sentinelConnOptions.ClientName = sentinelName;
    var sentinel = ConnectionMultiplexer.Connect(sentinelConnOptions);

    var redisConfigurationOptions = new ConfigurationOptions();
    redisConfigurationOptions.ClientName = sentinelName;
    redisConfigurationOptions.Password = sentinelPassword;

    foreach (var ipAddress in sentinelIpAddress)
    {
        redisConfigurationOptions.EndPoints.Add(ipAddress);
    }
    redisConfigurationOptions.ServiceName = sentinelServiceName;
    redisConfigurationOptions.AllowAdmin = true;

    var connection = sentinel.GetSentinelConnection(redisConfigurationOptions);
    return connection;
}