Redis里怎么快速搞定数值的加减，递增递减那些事儿分享下

说到在Redis里处理数字的加减、递增递减这些操作，这可以说是Redis最顺手、最高效的功能之一了，它不像关系型数据库，改个数字还得先查出来，在程序里计算，再写回去，搞不好还有并发问题，Redis直接用几个简单的命令就能原子性地搞定，又快又安全，下面我就把这些事儿给你捋一捋。

核心命令：INCR、DECR、INCRBY、DECRBY

最基本的操作就是给一个键的值加1或者减1,这用的就是INCR和DECR命令。（来源：Redis官方文档对INCR命令的描述）

你有一个键叫 page_views，用来记录网站浏览量，每次有人访问，你都不用先去读这个值是多少，直接发一条命令：

INCR page_views

Redis收到这个命令后,会做三件事：

1. 看一下 page_views 这个键存不存在，如果不存在，就当它的值是0。
2. 在这个值的基础上加1。
3. 把加1后的新值返回给你。

整个过程是一个原子操作,也就是说，就算有成千上万个客户端同时发送 INCR page_views 命令，Redis也会确保每个加1操作都一步步完成，绝对不会出现两个客户端读到同一个值然后加1，导致最终计数变少的情况，这就是它厉害的地方。

减1也一样,用 DECR 命令：

DECR items_in_stock

比如库存数量,卖出一件商品就减1。

那如果我想加或减的不是1,而是一个指定的数呢？比如给用户积分一次加10分，或者商品库存一次入库100件，这时候就用 INCRBY 和 DECRBY 命令。（来源：Redis官方文档对INCRBY命令的描述）

INCRBY 是增加一个整数：

INCRBY user:1000:score 10

这条命令的意思是把键 user:1000:score 的值增加10。

DECRBY 是减少一个整数：

DECRBY inventory:item001 5

这条命令是把库存减少5。

处理浮点数：INCRBYFLOAT

上面那几个命令都是针对整数的,但现实世界里，我们经常要处理小数，比如账户余额、温度值、权重等等，Redis也为这种情况准备了命令，叫 INCRBYFLOAT。（来源：Redis官方文档对INCRBYFLOAT命令的描述）

它的用法和 INCRBY 很像，但是后面跟的数可以是小数：

INCRBYFLOAT account:alice:balance 50.5  // 充值50.5元
INCRBYFLOAT account:alice:balance -20.1 // 消费20.1元

这个命令非常灵活,既可以加正数，也可以加负数（相当于减）。

这些操作为什么这么快？

你可能会想,这些操作这么快，是不是有什么魔法？其实道理很简单。（来源：基于对Redis内部实现机制的普遍理解）

1. 单线程模型：Redis是单线程处理命令的，这意味着在任何一瞬间，都只有一个命令在被执行，所以INCR这类命令根本不用考虑复杂的锁机制，因为不会被打断，天然就是线程安全的。
2. 纯内存操作：数据都在内存里，读写速度极快，不像硬盘数据库那样有沉重的I/O开销。
3. 简单高效的数据结构：对于整数，Redis在内部会尝试把它存成一个叫“整数集合”的紧凑结构，进行算术运算的效率非常高。

实战中用起来是什么样子？

光说命令可能有点干,我们想象几个实际场景：

• 限流器 你想限制一个API接口每分钟只能被一个用户调用60次，你可以这样做：

  • 键名设计为 rate_limit:user_id:202405201330（用户ID + 年月日时分）。
  • 每次用户调用接口时,执行 INCR rate_limit:user_id:202405201330。
  • 如果是第一次调用,这个键的值会变成1，同时你可以用 EXPIRE 命令给这个键设置60秒的过期时间。
  • 之后每次调用都INCR一下，并检查返回值，如果超过60，就拒绝请求。
  • 等到下一分钟,键名变了，又是新的开始，这个方法非常简洁高效。

• 商品库存扣减 秒杀场景下，库存扣减是典型的“判断+扣减”的原子性问题，用Redis可以这么搞：

  • 商品库存初始化：SET inventory:seckill_item 100
  • 用户下单时,不用繁琐的事务，直接一条命令：DECR inventory:seckill_item
  • 然后判断这个命令的返回值,如果返回值大于等于0，说明扣减成功，库存充足；如果返回-1，说明库存已经从0开始减了，扣减失败，库存不足。 这样就完美避免了超卖问题。

• 实时排行榜的分数更新 虽然更复杂的排行榜用ZSET（有序集合）更强大，但如果是简单的积分榜，用INCRBY也能做。

  • 每个用户一个积分键：INCRBY user:1000:score 5
  • 要查排名的时候,可以用GET命令取出所有用户的分数，然后在应用层做个排序，对于用户量不是特别巨大的情况，完全够用。

需要注意的几个小地方

虽然这些命令很好用,但也有几点要留意：

• 类型要对：你只能对数字类型的值进行这些操作，如果你对一个存着字符串"hello"的键执行INCR，Redis会报错。
• 精度问题：INCRBYFLOAT处理的是浮点数，在计算机中浮点数计算可能存在微小的精度损失，这在所有编程语言和系统中都是普遍现象，所以如果是要求精确计算的金融场景，比如一分钱都不能差的账户，可能需要用整数来存（比如用分做单位），或者使用数据库的事务功能。
• 非唯一性：INCR生成的序列是唯一的、递增的，但它不是严格连续的，如果你有多个Redis实例（集群），每个实例自己生成ID，或者你删掉了一个键，再重新INCR，中间就会有间隔，如果需要绝对连续，得想别的办法。

Redis提供的这一套递增递减命令,就像是给你了一套顺手的小工具，对于计数器、限流、实时统计这类需要高频且原子性修改数值的场景，简直是量身定做，关键是理解它们的原子特性和适用场景，然后就能在项目里灵活运用，大大提升性能和开发效率。