redis 数据库
一 概述
redis
是一种nosql
数据库,他的数据是保存在内存中,同时redis
可以定时把内存数据同步到磁盘,即可以将数据持久化,并且他比memcached
支持更多的数据结构(string
,list列表[队列和栈]
,set[集合]
,sorted set[有序集合]
,hash(hash表)
)。相关参考文档:http://redisdoc.com/index.html
二 redis 使用场景
- 登录会话存储:存储在
redis
中,与memcached
相比,数据不会丢失。 - 排行版/计数器:比如一些秀场类的项目,经常会有一些前多少名的主播排名。还有一些文章阅读量的技术,或者新浪微博的点赞数等。
- 作为消息队列:比如
celery
就是使用redis
作为中间人。 - 当前在线人数:还是之前的秀场例子,会显示当前系统有多少在线人数。
- 一些常用的数据缓存:比如我们的
BBS
论坛,板块不会经常变化的,但是每次访问首页都要从mysql
中获取,可以在redis
中缓存起来,不用每次请求数据库。 - 把前200篇文章缓存或者评论缓存:一般用户浏览网站,只会浏览前面一部分文章或者评论,那么可以把前面200篇文章和对应的评论缓存起来。用户访问超过的,就访问数据库,并且以后文章超过200篇,则把之前的文章删除。
- 好友关系:微博的好友关系使用
redis
实现。 - 发布和订阅功能:可以用来做聊天软件。
三 redis 和 memcached 比较
memcached | redis | |
---|---|---|
类型 | 纯内存数据库 | 内存磁盘同步数据库 |
数据类型 | 在定义value时就要固定数据类型 | 不需要 |
虚拟内存 | 不支持 | 支持 |
过期策略 | 支持 | 支持 |
存储数据安全 | 不支持 | 可以将数据同步到dump.db中 |
灾难恢复 | 不支持 | 可以将磁盘中的数据恢复到内存中 |
分布式 | 支持 | 主从同步 |
订阅与发布 | 不支持 | 支持 |
四 redis 在 Ubuntu 系统中的安装与启动
1. 安装
sudo apt-get install redis-server
2. 卸载
sudo apt-get purge --auto-remove redis-server
3.启动:redis 安装后,默认会自动启动,可以通过以下命令查看
ps aux|grep redis
如果自己手动启动,通过以下命令进行启动:
sudo service redis-server start
4. 停止
sudo service redis-server stop
五 对 redis 的操作
对redis
的操作可以用两种方式,第一种方式采用redis-cli
,第二种方式采用编程语言,比如Python
、PHP
和JAVA
等。
1. 使用 redis-cli 对 redis 进行字符串操作
2. 启动redis
sudo service redis-server start
3. 连接上redis-server
redis-cli -h [ip] -p [端口]
4. 添加
set key value 如: set username xiaotuo
将字符串值value
关联到key
。如果key
已经持有其他值,set
命令就覆写旧值,无视其类型。并且默认的过期时间是永久,即永远不会过期。
5. 删除
del key 如: del username
6. 设置过期时间
expire key timeout(单位为秒)
7. 查看过期时间
ttl key 如: ttl username
8.查看当前redis
中的所有key
keys *
9. 列表操作
- 在列表左边添加元素:lpush key value
- 将值
value
插入到列表key
的表头。如果key
不存在,一个空列表会被创建并执行lpush
操作。当key
存在但不是列表类型时,将返回一个错误。
- 将值
- 在列表右边添加元素:rpush key value
- 将值value插入到列表key的表尾。如果key不存在,一个空列表会被创建并执行RPUSH操作。当key存在但不是列表类型时,返回一个错误。
- 查看列表中的元素:lrange key start stop
- 返回列表
key
中指定区间内的元素,区间以偏移量start
和stop
指定,如果要左边的第一个到最后的一个lrange key 0 -1。
- 返回列表
- 移除列表中的元素
- 移除并返回列表
key
的头元素:lpop key
- 移除并返回列表的尾元素:
rpop key
- 移除并返回列表
key
的中间元素:lrem key count value
- 将删除
key
这个列表中,count
个值为value
的元素
- 将删除
- 移除并返回列表
- 指定返回第几个元素:
lindex key index
- 将返回
key
这个列表中,索引为index
的这个元素。
- 将返回
- 获取列表中的元素个数
llen key 如: llen languages
- 删除指定的元素
lrem key count value 如: lrem languages 0 php
根据参数 count 的值,移除列表中与参数 value 相等的元素。count
的值可以是以下几种
-
- count > 0:从表头开始向表尾搜索,移除与
value
相等的元素,数量为count
- count < 0:从表尾开始向表头搜索,移除与
value
相等的元素,数量为count
的绝对值 - count = 0:移除表中所有与
value
相等的值
- count > 0:从表头开始向表尾搜索,移除与
10. set
集合的操作
- 添加元素
sadd set value1 value2.... 如: sadd team xiaotuo datuo
- 查看元素
smembeers set 如: smembers team
- 移除元素
srem set member... 如: srem team xiaotuo datuo
- 查看集合中的元素个数
scard set 如: scard team1
- 获取多个集合的交集
sinter set1 set2 如: sinter team1 team2
- 获取多个集合的并集
sunion set1 set2 如: sunion team1 team2
- 获取多个集合的差集
sdiff set1 set2 如: sdiff team1 team2
11. hash
哈希操作
- 添加一个新值
hset key field value 如: hset website baidu baidu.com
将哈希表key
中的域field
的值设为value
。
如果key
不存在,一个新的哈希表被创建并进行 HSET
操作。如果域 field
已经存在于哈希表中,旧值将被覆盖。
- 获取哈希中的
field
对应的值
hget key field 如: hget website baidu
- 删除
field
中的某个field
hdel key field 如: hdel website baidu
- 获取某个哈希中所有的
field
和value
hgetall key 如: hgetall website
- 获取某个哈希中所有的
field
hkeys key 如: hkeys website
- 获取某个哈希中所有的值
hvals key 如: hvals website
- 判断哈希中是否存在某个
field
hexists key field 如: hexists website baidu
- 获取哈希中总共的键值对
hlen field 如: hlen website
12. 事务操作
Redis事务可以一次执行多个命令,事务具有以下特征
- 隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行,不会被其他命令打扰。
- 原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行
- 开启一个事务
multi
以后执行的所有命令,都在这个事务中执行的。
- 执行事务
exec
会将在multi
和exec
中的操作一并提交。
- 取消事务
discard
会将multi
后的所有命令取消。
- 监视一个或者多个
key
watch key...
监视一个(或多个)key,如果在事务执行之前这个(或这些) key被其他命令所改动,那么事务将被打断。
- 取消所有
key
的监视
unwatch
13. 发布/订阅操作
- 给某个频道发布消息
publish channel message
- 订阅某个频道的消息
subscribe channel
14. 持久化
redis
提供了两种数据备份方式,一种是RDB
,另外一种是AOF
,以下将详细介绍这两种备份策略:
RDB | AOF | |
开启关闭 | 开启 | 默认开启。关闭:把配置文件中所有的save都注释,就是关闭了 | 开启:在配置文件中appendonly yes 即开启了aof ,为no 关闭。 |
同步机制 | 可以指定某个时间内发生多少个命令进行同步。比如1分钟内发生了2次命令,就做一次同步。 | 每秒同步或者每次发生命令后同步 |
存储内容 | 存储的是redis里面的具体的值 | 存储的是执行的更新数据的操作命令 |
存储文件的路径 | 根据dir以及dbfilename来指定路径和具体的文件名 | 根据dir以及appendfilename来指定具体的路径和文件名 |
优点 |
(1)存储数据到文件中会进行压缩,文件体积比aof小。(2)因为存储的是redis具体的值,并且会经过压缩,因此在恢复的时候速度比AOF快。(3)非常适用于备份。 |
(1)AOF的策略是每秒钟或者每次发生写操作的时候都会同步,因此即使服务器故障,最多只会丢失1秒的数据。(2)AOF存储的是Redis命令,并且是直接追加到aof文件后面,因此每次备份的时候只要添加新的数据进去就可以了。(3)如果AOF文件比较大了,那么Redis会进行重写,只保留最小的命令集合。 |
缺点 |
(1)RDB在多少时间内发生了多少写操作的时候就会出发同步机制,因为采用压缩机制,RDB在同步的时候都重新保存整个Redis中的数据,因此你一般会设置在最少5分钟才保存一次数据。在这种情况下,一旦服务器故障,会造成5分钟的数据丢失。(2)在数据保存进RDB的时候,Redis会fork出一个子进程用来同步,在数据量比较大的时候,可能会非常耗时。 |
(1)AOF文件因为没有压缩,因此体积比RDB大。(2)AOF是在每秒或者每次写操作都进行备份,因此如果并发量比较大,效率可能有点慢。(3)AOF文件因为存储的是命令,因此在灾难恢复的时候Redis会重新运行AOF中的命令,速度不及RDB。 |
更多知识参考: http://redisdoc.com/topic/persistence.html#redis
15. 安全
在配置文件中,设置requirepass password
,那么客户端连接的时候,需要使用密码:
> redis-cli -p 127.0.0.1 -p 6379 redis> set username xxx (error) NOAUTH Authentication required. redis> auth password redis> set username xxx OK
六 Python 操作 redis
- 安装
python-redis:
pip install redis
- 新建一个文件比如
redis_test.py
,然后初始化一个redis
实例变量,并且在ubuntu
虚拟机中开启redis
。比如虚拟机的ip
地址为192.168.174.130
。示例代码如下:
# 从redis包中导入Redis类 from redis import Redis # 初始化redis实例变量 xtredis = Redis(host='192.168.174.130',port=6379)
- 对字符串的操作:操作
redis
的方法名称,跟之前使用redis-cli
一样,现就一些常用的来做个简单介绍,示例代码如下(承接以上的代码)
# 添加一个值进去,并且设置过期时间为60秒,如果不设置,则永远不会过期 xtredis.set('username','xiaotuo',ex=60) # 获取一个值 xtredis.get('username') # 删除一个值 xtredis.delete('username') # 给某个值自增1 xtredis.set('read_count',1) xtredis.incr('read_count') # 这时候read_count变为2 # 给某个值减少1 xtredis.decr('read_count') # 这时候read_count变为1
- 对列表的操作:同字符串操作,所有方法的名称跟使用
redis-cli
操作是一样的:
# 给languages这个列表往左边添加一个python xtredis.lpush('languages','python') # 给languages这个列表往左边添加一个php xtredis.lpush('languages','php') # 给languages这个列表往左边添加一个javascript xtredis.lpush('languages','javascript') # 获取languages这个列表中的所有值 print xtredis.lrange('languages',0,-1) > ['javascript','php','python']
- 对集合的操作:
# 给集合team添加一个元素xiaotuo xtredis.sadd('team','xiaotuo') # 给集合team添加一个元素datuo xtredis.sadd('team','datuo') # 给集合team添加一个元素slice xtredis.sadd('team','slice') # 获取集合中的所有元素 xtredis.smembers('team') > ['datuo','xiaotuo','slice'] # 无序的
- 对哈希(
hash
)的操作:
# 给website这个哈希中添加baidu xtredis.hset('website','baidu','baidu.com') # 给website这个哈希中添加google xtredis.hset('website','google','google.com') # 获取website这个哈希中的所有值 print xtredis.hgetall('website') > {"baidu":"baidu.com","google":"google.com"}
- 事务(管道)操作:
redis
支持事务操作,也即一些操作只有统一完成,才能算完成。否则都执行失败,用python
操作redis
也是非常简单,示例代码如下:
# 定义一个管道实例 pip = xtredis.pipeline() # 做第一步操作,给BankA自增长1 pip.incr('BankA') # 做第二步操作,给BankB自减少1 pip.desc('BankB') # 执行事务 pip.execute()
以上便展示了python-redis
的一些常用方法,如果想深入了解其他的方法,可以参考python-redis
的源代码(查看源代码pycharm
快捷键提示:把鼠标光标放在import Redis
的Redis
上,然后按ctrl+b
即可进入)。