Redis安装、说明、Python中使用

Redis安装与简单使用

Redis说明

• redis是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库

redis特点

• Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载并使用
• redis支持五种数据类型 字符串(String) 哈希(hash) 列表(list) 集合（set） 有序集合（sorted sets)
• Redis 支持数据库备份

Redis的优势

• Redis性能极高，读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s
• Redis丰富的数据类型 五种
• Redis的所有操作都具有原子性
  • 原子性是指一个操作是不可中断的，要么全部执行成功要么全部执行失败，有着“同生共死”的感觉。及时在多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程所干扰
• Redis有丰富的特性，支持publish/subscribe,通知，key过期等待特性

五种数据类型

Redis 数据类型

　　　　-- String 字符串

　　　　　　-- redis的string可以包含任何数据，包括图片以及序列化的对象，一个键最大能存储512MB。

　　　　-- Hash 哈希

　　　　　　-- redis的hash是一个String类型的key和value的映射表，hash特别适合存储对象，类比python字典。

　　　　-- List 列表

　　　　　　-- redis的list是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，可以从两端进行添加，类似于双向链表，列表还可以进行阻塞。

　　　 -- Set 集合

　　　　　　-- redis的set是字符串类型的无序且不重复集合。集合是通过哈希表实现的，所以添加，删除，查找的时间复杂度都是O(1)。

　　　　-- Zset 有序集合

　　　　　　-- redis的zset和set一样，不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数，redis正是通过对分数的排序对集合进行有序存储。

Redis在widows上安装

• 在其它版本下载，百度，网上资料多

1. 下载：

• 下载网址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases

• Redis 支持 32 位和 64 位。这个需要根据你系统平台的实际情况选择，这里我们下载 Redis-x64-xxx.zip压缩包到 C 盘，解压后，将文件夹重新命名为 redis

  

• 如果下载过慢的话，可以下载国内的资源：http://download.csdn.net/detail/shzy1988/9716082

2.启用

• 打开一个 cmd 窗口 使用cd命令切换目录到 C: edis 运行

  redis-server.exe redis.windows.conf
  

• 如果想方便的话，可以把 redis 的路径加到系统的环境变量里，这样就省得再输路径了，后面的那个 redis.windows.conf 可以省略，如果省略，会启用默认的。输入之后，会显示如下界面

  

• 这时候另启一个cmd窗口，原来的不要关闭，不然就无法访问服务端了。

• 切换到redis目录下运行 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 。

• 设置键值对 set myKey abc

• 取出键值对 get myKey

  

在Python上使用redis

一 Python连接redis

• 参数：decode_responses=True 表示存储的数据为字符串类型，默认为bytes类型

1. 在Python中安装redis模块

   pip3 install redis
   

2. 在Python中使用redis

   1. 一次性连接（一般不用这个）

   import redis   # 导入redis模块，通过python操作redis 也可以直接在redis主机的服务端操作缓存数据库
   
   r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)   # host是redis主机，需要redis服务端和客户端都启动 redis默认端口是6379， decode_responses=True 表示存储的数据为字符串类型，默认为bytes类型
   r.set('name', 'junxi')  # key是"foo" value是"bar" 将键值对存入redis缓存
   print(r['name'])
   print(r.get('name'))  # 取出键name对应的值
   print(type(r.get('name')))
   

   1. 连接池（重要）

   当程序创建数据源实例是，系统会一次性创建多个数据库连接，并把这些数据库连接保存在连接池中，当程序需要进行对数据库访问时，无需重新新建数据库连接，而是从连接池中取出一个空闲的数据库连接

   import redis    # 导入redis模块，通过python操作redis 也可以直接在redis主机的服务端操作缓存数据库
   
   pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)   # host是redis主机，需要redis服务端和客户端都起着 redis默认端口是6379
   r = redis.Redis(connection_pool=pool)
   r.set('gender', 'male')     # key是"gender" value是"male" 将键值对存入redis缓存
   print(r.get('gender'))      # gender 取出键male对应的值
   

二 redis基本命令String

• set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)

• 在Redis中设置值，默认，不存在则创建，存在即修改

• 参数

  • ex，过期时间（秒）
  • px，过期时间（毫秒）
  • nx，如果设置为True，则只有name不存在时，当前set操作才执行
  • xx，如果设置为True，则只有name存在时，当前set操作才执行

• 实例演示：

• ex，过期时间（秒） 这里过期时间是3秒，3秒后p，键food的值就变成None

  import redis
  pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
  r = redis.Redis(connection_pool=pool)
  r.set('food', 'mutton', ex=3)    # key是"food" value是"mutton" 将键值对存入redis缓存， ex=3表示3秒后food对应的value为none，
  print(r.get('food'))  # mutton 取出键food对应的值
  

• nx，如果设置为True，则只有name不存在时，当前set操作才执行 （新建）

  import redis
  
  pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
  r = redis.Redis(connection_pool=pool)
  print(r.set('fruit', 'watermelon', nx=True))    # True--不存在
  # 如果键fruit不存在，那么输出是True；如果键fruit已经存在，输出是None
  

• setnx(name, value)

  • 设置值，只有name不存在时，执行设置操作（添加）

    print(r.setnx('fruit1', 'banana'))  # fruit1不存在，输出为True
    

• setex(name, value, time)

  • 参数： time ，过期时间，（数字秒或timedelalta对像

    import redis
    import time
    
    pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
    r = redis.Redis(connection_pool=pool)
    r.setex("fruit2", "orange", 5)
    print(r.get('fruit2'))  # 5秒后，取值就从orange变成None
    

• psetex(name, time_ms, value)

  • 参数： time_ms，过期时间（数字毫秒或 timedelta对象

    r.psetex("fruit3", 5000, "apple")
    time.sleep(5)
    print(r.get('fruit3'))  # 5000毫秒后，取值就从apple变成None
    

批量设置值 mset(*args, **kwargs)

• 批量设置值

  r.mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})
  r.mset(k1="v1", k2="v2") # 这里k1 和k2 不能带引号 一次设置对个键值对
  print(r.mget("k1", "k2"))   # 一次取出多个键对应的值
  print(r.mget("k1"))
  

批量取值 mget(key, *args)

• 批量取值

  print(r.mget('k1', 'k2'))
  print(r.mget(['k1', 'k2']))
  print(r.mget("fruit", "fruit1", "fruit2", "k1", "k2"))  # 将目前redis缓存中的键对应的值批量取出来
  

• getset(name, value)

  • 设置新值，并取出原来的值

    print(r.getset("food", "barbecue"))  # 设置的新值是barbecue 设置前的值是beef
    

• getrange(key, start, end)

• 获取子序列（根据字节获取，非字符)

• 参数：

  name, redis的key

  start： 启始位置（字节）

  end：结束位置（字节）

  如： "骑士" , 0-3表示 骑

  r.set("cn_name", "东方月初") # 汉字
  print(r.getrange("cn_name", 0, 2).decode('utf8'))   # 取索引号是0-2 前3位的字节 东 切片操作 （一个汉字3个字节 1个字母一个字节 每个字节8bit）
  print(r.getrange("cn_name", 0, -1))  # 取所有的字节 东方月初 切片操作
  r.set("en_name","junxi") # 字母
  print(r.getrange("en_name", 0, 2))  # 取索引号是0-2 前3位的字节 jun 切片操作 （一个汉字3个字节 1个字母一个字节 每个字节8bit）
  print(r.getrange("en_name", 0, -1)) # 取所有的字节 junxi 切片操作
  

• setrange(name, offset, value) （没看懂）

  • 修改字符串内容，从指定字符安串索引开始向后替换（如果新值比原值长，无法添加）

  • 参数：

    offset 字符串的索引，字节（一个汉字三个字节，索引是从0开始的）

    value 值只是是1 或 0

    注：如果在Redis中有一个对应： n1 = "foo"，
    那么字符串foo的二进制表示为：01100110 01101111 01101111
    所以，如果执行 setbit('n1', 7, 1)，则就会将第7位设置为1，
    那么最终二进制则变成 01100111 01101111 01101111，即："goo"
    
    扩展，转换二进制表示：
    source = "陈思维"
    source = "foo"
    for i in source:
    num = ord(i)   # ord方法返回单字符字符串的Unicode编码点
    print bin(num).replace('b','')
    特别的，如果source是汉字 "陈思维"怎么办？
    答：对于utf-8，每一个汉字占 3 个字节，那么 "陈思维" 则有 9个字节
    对于汉字，for循环时候会按照 字节 迭代，那么在迭代时，将每一个字节转换 十进制数，然后再将十进制数转换成二进制
    11100110 10101101 10100110 11100110 10110010 10011011 11101001 10111101 10010000
    

• gitbit(name, offset)

  • 获取name对应的值的二进制表示中的某位值（0 或者1）

    print(r.getbit("foo1", 0)) # 0 foo1 对应的二进制 4个字节 32位 第0位是0还是1
    

• bitcount（key, start=None, end=None) 了解

  • 获取name对应的二进制表示中1的个数

  • 参数

    key redis的name

    start 字节启始位置

    end 字节结束位置

    print(r.get("foo"))  # goo1 01100111
    print(r.bitcount("foo",0,1))  # 11 表示前2个字节中，1出现的个数
    

  三 redis基本命令hash

• hset(name, key, value)  增加单个 不存在则创建
  
  　　hget(name, key)  获取单个
  
  　　hmset(name, mapping)  批量增加 mapping为字典
  
  　　hgetall(name) 获取name对应hash的所有键值
  
  　　hlen(name)  获取name对应的hash中键值对的个数
  
  　　hkeys(name)  获取name对应的hash中所有的key的值
  
  　　hvals(name)  获取name对应的hash中所有的value的值
  
  　　hexists(name, key)  检查name对应的hash是否存在当前传入的key
  
  　　hdel(name,*keys)   将name对应的hash中指定key的键值对删除
  
  　　hscan_iter(name, match=None, count=None)
  　　　　利用yield封装hscan创建生成器，实现分批去redis中获取数据
  　　　　参数：
  　　　　match，匹配指定key，默认None 表示所有的key
  　　　　count，每次分片最少获取个数，默认None表示采用Redis的默认分片个数
  

• 单个增加--修改(单个取出)--没有就新增，有的话就修改
  hset(name, key, value)
  name对应的hash中设置一个键值对（不存在，则创建；否则，修改）
  参数：
  name，redis的name
  key，name对应的hash中的key
  value，name对应的hash中的value
  注：
  hsetnx(name, key, value),当name对应的hash中不存在当前key时则创建（相当于添加）

  import redis
  import time
  
  pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
  r = redis.Redis(connection_pool=pool)
  
  r.hset("hash1", "k1", "v1")
  r.hset("hash1", "k2", "v2")
  print(r.hkeys("hash1")) # 取hash中所有的key
  print(r.hget("hash1", "k1"))    # 单个取hash的key对应的值
  print(r.hmget("hash1", "k1", "k2")) # 多个取hash的key对应的值
  r.hsetnx("hash1", "k2", "v3") # 只能新建
  print(r.hget("hash1", "k2"))

四 redis的命令 list

lpush(name,values)  在name对应的list中左边添加元素 没有就新建

　　llen(name) 获取name对应的列表长度

　　lrang(name, index1, index2)　按照index切片取出name对应列表里值

　　lpushx(name, value)  只能添加不能新建

　　linsert(name, where, refvalue, value))  

　　　　在name对应的列表的某一个值前或后插入一个新值
　　　　参数：
　　　　name，redis的name
　　　　where，BEFORE或AFTER
　　　　refvalue，标杆值，即：在它前后插入数据
　　　　value，要插入的数据 

　　lset(name, index, value)  给指定索引修改值

　　lrem(name, value, num)

　　　　在name对应的list中删除指定的值
　　　　参数：
　　　　name，redis的name
　　　　value，要删除的值
　　　　num， num=0，删除列表中所有的指定值；
　　　　num=2,从前到后，删除2个； num=1,从前到后，删除左边第1个
　　　　num=-2,从后向前，删除2个

　　lindex(name, index)  在name对应的列表中根据索引获取列表元素

五 redis的发布者订阅者模式

• redis的发布和订阅模式就像是广播发消息一样，只要一发部，订阅者就能接收到

redis发布者

import redis

r = redis.Redis(host="127.0.0.1", password="", decode_responses=True)

r.publish("name", "dongfangyuechu")

订阅者

import redis

r = redis.Redis(host="127.0.0.1", password="", decode_responses=True)

# 第一步 生成一个订阅者对象
pubsub = r.pubsub()
# 第二步 订阅一个消息 实际上就是监听这个键
pubsub.subscribe("name")

# 第三步 死循环一直等待监听结果
while True:
    print("working~~~")
    msg = pubsub.parse_response()
    print(msg)

六 管道/事物（pileline）

• redis 默认在执行每次请求都会创建（连接池申请连接）和断开（归还连接池） 一次连接操作

• 如果想要在一次请求中指定多个命令，则可以使用管道(pipline)实现一次请求指定多个命令，并且默认情况下一次piplilne是原子性操作

• 单个 Redis 命令的执行是原子性的，但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制，所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。

  事务可以理解为一个打包的批量执行脚本，但批量指令并非原子化的操作，中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚，也不会造成后续的指令不做

• 管道：是redis在提供单个请求中缓冲多条服务器命令基类的子类，它通过减少服务器-客户端之间反复的tcp数据库包，从而大大提高了执行批量命令的功能

  import redis
  import time
  
  pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
  r = redis.Redis(connection_pool=pool)
  
  # pipe = r.pipeline(transaction=False)    # 默认的情况下，管道里执行的命令可以保证执行的原子性，执行pipe = r.pipeline(transaction=False)可以禁用这一特性。
  # pipe = r.pipeline(transaction=True)
  pipe = r.pipeline() # 创建一个管道
  
  pipe.set('name', 'jack')
  pipe.set('role', 'sb')
  pipe.sadd('faz', 'baz') # 新增
  pipe.incr('num')    # 如果num不存在则vaule为1，如果存在，则value自增1
  pipe.execute()
  
  print(r.get("name"))
  print(r.get("role"))
  print(r.get("num"))
  

  管道的命令可以写在一起

  pipe.set('hello', 'redis').sadd('faz', 'baz').incr('num').execute()
  print(r.get("name"))
  print(r.get("role"))
  print(r.get("num"))
  

本文参考，更加详细请看：https://www.jianshu.com/p/2639549bedc8