redis数据库安装及使用

redis是高性能的key-value数据格式的内存缓存，Nosql数据库（not only sql，非关系型数据库）。

 

非关系型数据库：

1. 没有数据表的概念，不同的nosql数据库存放数据位置不同。
2. nosql数据库没有通用的操作语言。
3. 基本不支持事务。   redis支持简单事务

关系型数据库：

1. 数据存放在数据表中， 表之间有关系。
2. 有通用的sql操作语言。
3. 支持事务。

redis应用：

（一）

Redis 中缓存热点数据，能够保护数据库，提高查询效率。如下图所示，我们在碰到需要执行耗时特别久，且结果不频繁变动的SQL，就特别适合将运行结果放入缓存。这样，后面的请求就去缓存中读取，使得请求能够迅速响应。

（二）

在高并发情况下，所有的请求都直接访问数据库，会造成数据库连接异常。这个时候可以用redis做一个缓冲操作，让请求先访问redis，而不是直接访问数据库。

 

安装和使用

redis在ubuntu上安装：

sudo apt-get install redis-server

redis启动：

redis-server

查看运行状态：

redis-cli

　　redis127.0.0.1:6379>


输入 ping

　　PONG

 

 

 python操作redis：

（1）基本连接：

import redis

r=redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)
r.set("age", 90)
print(r.get("age"))

（2）连接池：

连接池用来管理redis所有的所有连接，避免每次建立释放连接的开销。实例化时将使用连接池参数，就可以多个redis实例共享一个连接池。

import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)

 

操作

数据类型：

1. string类型:
    字符串类型是 Redis 中最为基础的数据存储类型，它在 Redis 中是二进制安全的，也就是byte类型
    最大容量是512M。
2. hash类型:
        hash用于存储对象，对象的结构为属性、值，值的类型只能为string。
        key:{
            域:值[这里的值只能是字符串]，
            域:值，            
            域:值，
            域:值，
            ...
        }
3. list类型:
        列表的元素类型为string。
        key:[ 值1，值2,值3..... ]
4. set类型:
    无序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作。
    {值1,值4,值3,值5}
5. zset类型（有序集合）:
    有序集合，元素为string类型，元素唯一不重复，没有修改操作

字符串操作：

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，存在则修改
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

mset(*args, **kwargs)

例如：

    mset({'k1':'v1','k2':'v2'})

get(name) 获取值

mget(keys, *args) 批量获取值

　　r.mget(['ylr','wupeiqi'])或r.mget('ylr','wupeiqi'）

 

getset(name, value) 设置新值并获取原来的值

 

getrange(name, start, end)

　　# 获取子序列（根据字节获取，非字符）

　　# 参数：

    # name，Redis 的 name

    # start，起始位置（字节）

    # end，结束位置（字节）

 

 

setrange(name, offset, value)　

　　# 修改字符串内容，从指定字符串索引开始向后替换（新值太长时，则向后添加）

　　# 参数：

    # offset，字符串的索引，字节（一个汉字三个字节）

    # value，要设置的值

 

strlen(name)

　　返回name对应值的字节长度，一个汉字3个字节。

 

incr(self, name, amount=1)

　　# 自增 name对应的值，当name不存在时，则创建name＝amount，否则，则自增。

　　# 参数：

    # name,Redis的name

    # amount,自增数（必须是整数）

　　# 注：同incrby

 

decr(self, name, amount=1)

　　# 自减 name对应的值，当name不存在时，则创建name＝amount，否则，则自减。

　　# 参数：

    # name,Redis的name

    # amount,自减数（整数）

 

append(key, value)

　　# 在redis name对应的值后面追加内容

　　# 参数：

    key, redis的name

    value, 要追加的字符串

 

Hash 操作

hash表现形式上有些像pyhton中的dict,可以存储一组关联性较强的数据

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）

 

hmset(name, mapping)

　　# 在name对应的hash中批量设置键值对

　　# 参数：

    # name，redis的name

    # mapping，字典，如：{'k1':'v1', 'k2': 'v2'} 

　　# 如：

    # r.hmset('xx', {'k1':'v1', 'k2': 'v2'})

 

hget(name,key)

　　根据name和key获取对应的value

 

hmget(name, keys, *args)

　　# 在name对应的hash中获取多个key的值

　　# 参数：

    # name，reids对应的name

    # keys，要获取key集合，如：['k1', 'k2', 'k3']

    # *args，要获取的key，如：k1,k2,k3

　　# 如：

    # r.mget('xx', ['k1', 'k2'])

    # 或

    # print r.hmget('xx', 'k1', 'k2')

 

hgetall(name)

　　

hlen(name)

　　

hkeys(name)

　　# 获取name对应的hash中所有的key的值

 

hvals(name)

 

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

 

hincrby(name, key, amount=1)

　　# 自增name对应的hash中的指定key的值，不存在则创建key=amount

　　# 参数：

    # name，redis中的name

    # key， hash对应的key

    # amount，自增数（整数）

 

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

　　# 如：

    # for item in r.hscan_iter('xx'):

    #     print item

 

List 操作

lpush(name,values)

　　# 在name对应的list中添加元素，每个新的元素都添加到列表的最左边

　　# 如：

    # r.lpush('oo', 11,22,33)

    # 保存顺序为: 33,22,11

　　# 扩展：

    # rpush(name, values) 表示从右向左操作

 

lpushx(name,value)

　　# 在name对应的list中添加元素，只有name已经存在时，值添加到列表的最左边

　　# 扩展：

    # rpushx(name, value) 表示从右向左操作

 

llen(name)

　　# 获取name对应的list的元素个数

 

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)

　　对name对应的列表中索引为index的值重新赋值为value

 

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=-2,从后向前，删除2个

 

lpop(name)

　　# 在name对应的列表的左侧获取第一个元素并在列表中移除，返回值则是第一个元素

　　# 更多：

    # rpop(name) 表示从右向左操作

 

lindex(name, index)

　　根据索引获取元素

 

lrange(name, start, end)

　　# 在name对应的列表分片获取数据

　　# 参数：

    # name，redis的name

    # start，索引的起始位置

    # end，索引结束位置

 

ltrim(name, start, end)

　　# 在name对应的列表中移除没有在start-end索引之间的值

　　# 参数：

    # name，redis的name

    # start，索引的起始位置

    # end，索引结束位置

 

Set 操作

sadd(name,values)

　　# name对应的集合中添加元素

 

scard(name)

　　# 获取name对应的集合中元素个数

 

sdiff(keys, *args)

　　# 在第一个name对应的集合中且不在其他name对应的集合的元素集合

 

sinter(keys, *args)

　　# 获取多一个name对应集合的交集

 

sismember(name, value)

　　# 检查value是否是name对应的集合的成员

 

smembers(name)

　　获取name对应集合的所有元素

 

spop(name)

　　# 从集合中随机移除一个成员，并将其返回

 

srandmember(name, numbers)

　　# 从name对应的集合中随机获取 numbers 个元素

 

srem(name, values)

　　# 在name对应的集合中删除某些值

 

sunion(keys, *args)

　　# 获取多一个name对应的集合的并集

 

sscan_iter(name, match=None, count=None)

　　# 同字符串的操作，用于增量迭代分批获取元素，避免内存消耗太大

 

Sort Set 操作

有序集合，在集合的基础上，为每元素排序；元素的排序需要根据另外一个值来进行比较，所以，对于有序集合，每一个元素有两个值，即：值和分数，分数专门用来做排序

 

zadd(name, *args, **kwargs)

　　# 在name对应的有序集合中添加元素

　　# 如：print(r.zadd("zz",{"n1":1,"n2":2,"n3":3,"n4":4}))<br><br># 查看：print(r.zscan("zz"))

 

zcard(name)

　　# 获取name对应的有序集合元素的数量

 

zcount(name, min, max)

　　# 获取name对应的有序集合中分数 在 [min,max] 之间的个数

 

zincrby(name, value, amount)

　　# 自增name对应的有序集合的 name 对应的分数

 

zrange( name, start, end, desc=False, withscores=False, score_cast_func=float)

# 按照索引范围获取name对应的有序集合的元素
aa=r.zrange("zset_name",0,1,desc=False,withscores=True,score_cast_func=int)
print(aa)
'''参数：
    name    redis的name
    start   有序集合索引起始位置
    end     有序集合索引结束位置
    desc    排序规则，默认按照分数从小到大排序
    withscores  是否获取元素的分数，默认只获取元素的值
    score_cast_func 对分数进行数据转换的函数'''

 

zscore(name, value)

　　#获取name对应有序集合中 value 对应的分数

 

zrank(name, value)

　　# 获取某个值在 name对应的有序集合中的排行（从 0 开始）

　　# 更多：

    # zrevrank(name, value)，从大到小排序

 

zrem(name, values)

　　# 删除name对应的有序集合中值是values的成员

  

zremrangebyrank(name, min, max)

　　# 根据排行范围删除

 

zremrangebyscore(name, min, max)

　　# 根据分数范围删除

 

zinterstore(dest, keys, aggregate=None)

　　# 获取两个有序集合的交集，如果遇到相同值不同分数，则按照aggregate进行操作

　　# aggregate的值为:  SUM  MIN  MAX

 

zunionstore(dest, keys, aggregate=None)

　　# 获取两个有序集合的并集，如果遇到相同值不同分数，则按照aggregate进行操作

　　# aggregate的值为:  SUM  MIN  MAX

 

其他常用操作

delete(*names)

　　# 根据删除redis中的任意数据类型

 

exists(name)

　　判断是否存在name

 

keys(pattern='*')

　　# 根据模型获取redis的name

　　# 更多：

    # KEYS * 匹配数据库中所有 key 。

    # KEYS h?llo 匹配 hello ， hallo 和 hxllo 等。

    # KEYS h*llo 匹配 hllo 和 heeeeello 等。

    # KEYS h[ae]llo 匹配 hello 和 hallo ，但不匹配 hillo

 

expire(name ,time)

　　为某个redis的某个name设置超时时间

 

rename(src, dst)

　　重命名

 

randomkey()

　　随机获取redis中的一个name

 

type(name)

 　　获取name对应的类型

 

scan_iter(match=None, count=None)

　　# 同字符串操作，用于增量迭代获取key

 

应用场景

(一)String

这个其实没啥好说的，最常规的set/get操作，value可以是String也可以是数字。一般做一些复杂的计数功能的缓存，比如减少库存。

(二)hash

这里value存放的是结构化的对象，比较方便的就是操作其中的某个字段。博主在做单点登录的时候，就是用这种数据结构存储用户信息，以cookieId作为key，设置30分钟为缓存过期时间，能很好的模拟出类似session的效果。

(三)list

使用List的数据结构，可以做简单的消息队列的功能。另外还有一个就是，可以利用lrange命令，做基于redis的分页功能，性能极佳，用户体验好。本人还用一个场景，很合适---取行情信息。就也是个生产者和消费者的场景。LIST可以很好的完成排队，先进先出的原则。

(四)set

因为set堆放的是一堆不重复值的集合。所以可以做全局去重的功能。

另外，就是利用交集、并集、差集等操作，可以计算共同喜好，全部的喜好，自己独有的喜好等功能。

(五)sorted set

sorted set多了一个权重参数score,集合中的元素能够按score进行排列。可以做排行榜应用，取TOP N操作

 

管道

redis-py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pipline实现一次请求指定多个命令，并且默认情况下一次pipline 是原子性操作

import redis
  
pool= redis.ConnectionPool(host='10.211.55.4', port=6379)
r= redis.Redis(connection_pool=pool)
# pipe = r.pipeline(transaction=False)
pipe= r.pipeline(transaction=True)
  
pipe.set('name','alex')
pipe.set('role','sb')
  
pipe.execute()

发布订阅

#订阅者
import redis
 
r=redis.Redis(host='127.0.0.1')
pub=r.pubsub()
 
pub.subscribe("fm104.5")
pub.parse_response()
 
while 1:
    msg= pub.parse_response()
    print(msg)

#发布会
import redis
 
r=redis.Redis(host='127.0.0.1')
r.publish("fm104.5","Hi,yuan!")

发布订阅的特性用来做一个简单的实时聊天系统再适合不过了，当然这样的东西开发中很少涉及到。再比如在分布式架构中，常常会遇到读写分离的场景，在写入的过程中，就可以使用redis发布订阅，使得写入值及时发布到各个读的程序中，

就保证数据的完整一致性。再比如，在一个博客网站中，有100个粉丝订阅了你，当你发布新文章，就可以推送消息给粉丝们拉。