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python中使用redis用法详解

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Redis是一个开源的基于内存也可持久化的Key-Value数据库,采用ANSI C语言编写。它拥有丰富的数据结构,拥有事务功能,保证命令的原子性。由于是内存数据库,读写非常高速,可达10w/s的评率,所以一般应用于数据变化快、实时通讯、缓存等。但内存数据库通常要考虑机器的内存大小。

redis支持存储的value类型有很多种,如string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(有序集合)和hash(哈希类型)。

为了保证效率,数据都是缓存在内存中。可以周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加文件。Redis提供了Python,Ruby,Java,Php的客户端,使用很方便,本文主要以Python来讲解Redis的操作。

安装redis

pip install redis

连接redis,加上decode_responses=True,写入的键值对中的value为str类型,不加这个参数写入的则为字节类型。

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
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')))

连接池

redis-py 使用 connection pool 来管理对一个 redis server 的所有连接,避免每次建立、释放连接的开销。

默认,每个Redis实例都会维护一个自己的连接池。可以直接建立一个连接池,然后作为参数 Redis,这样就可以实现多个 Redis 实例共享一个连接池。

import redis    # 导入redis 模块

pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)  
r.set('name', 'runoob')  # 设置 name 对应的值
print(r.get('name'))  # 取出键 name 对应的值

redis的String类型基本命令示例

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:

1.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
print(r.get('food'))  # mutton 取出键food对应的值

2.px - 过期时间(豪秒) 这里过期时间是3豪秒,3毫秒后,键foo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', 'beef', px=3)
print(r.get('food'))

3.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

4.xx - 如果设置为True,则只有name存在时,当前set操作才执行 (修改)

print((r.set('fruit', 'watermelon', xx=True)))   # True--已经存在
# 如果键fruit已经存在,那么输出是True;如果键fruit不存在,输出是None

5.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

6.setex(name, time, value)

设置值

参数:

time - 过期时间(数字秒 或 timedelta对象)

import redis
import time

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

7.psetex(name, time_ms, value)

设置值

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

8.mset(*args, **kwargs)

批量设置值

如:

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

9.mget(keys, *args)

批量获取

如:

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

10.getset(name, value)

设置新值并获取原来的值

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

11.getrange(key, start, end)

获取子序列(根据字节获取,非字符)

参数:

如: "君惜大大" ,0-3表示 "君"

r.set("cn_name", "君惜大大") # 汉字
print(r.getrange("cn_name", 0, 2))   # 取索引号是0-2 前3位的字节 君 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 君惜大大 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

12.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:

r.setrange("en_name", 1, "ccc")
print(r.get("en_name"))    # jccci 原始值是junxi 从索引号是1开始替换成ccc 变成 jccci

13.setbit(name, offset, value)

对 name 对应值的二进制表示的位进行操作

参数:

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)
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

14.getbit(name, offset)

获取name对应的值的二进制表示中的某位的值 (0或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

15.bitcount(key, start=None, end=None)

获取name对应的值的二进制表示中 1 的个数

参数:

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

16.bitop(operation, dest, *keys)

获取多个值,并将值做位运算,将最后的结果保存至新的name对应的值

参数:

如:

bitop("AND", 'new_name', 'n1', 'n2', 'n3')

获取Redis中n1,n2,n3对应的值,然后讲所有的值做位运算(求并集),然后将结果保存 new_name 对应的值中

r.set("foo","1")  # 0110001
r.set("foo1","2")  # 0110010
print(r.mget("foo","foo1"))  # ['goo1', 'baaanew']
print(r.bitop("AND","new","foo","foo1"))  # "new" 0 0110000
print(r.mget("foo","foo1","new"))

source = "12"
for i in source:
num = ord(i)
print(num)  # 打印每个字母字符或者汉字字符对应的ascii码值 f-102-0b100111-01100111
print(bin(num))  # 打印每个10进制ascii码值转换成二进制的值 0b1100110(0b表示二进制)
print bin(num).replace('b','')  # 将二进制0b1100110替换成01100110

17.strlen(name)

返回name对应值的字节长度(一个汉字3个字节)

print(r.strlen("foo"))  # 4 'goo1'的长度是4

18.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:

注:同 incrby

r.set("foo", 123)
print(r.mget("foo", "foo1", "foo2", "k1", "k2"))
r.incr("foo", amount=1)
print(r.mget("foo", "foo1", "foo2", "k1", "k2"))

应用场景 – 页面点击数

假定我们对一系列页面需要记录点击次数。例如论坛的每个帖子都要记录点击次数,而点击次数比回帖的次数的多得多。如果使用关系数据库来存储点击,可能存在大量的行级锁争用。所以,点击数的增加使用redis的INCR命令最好不过了。

当redis服务器启动时,可以从关系数据库读入点击数的初始值(12306这个页面被访问了34634次)

r.set("visit:12306:totals", 34634)
print(r.get("visit:12306:totals"))

每当有一个页面点击,则使用INCR增加点击数即可。

r.incr("visit:12306:totals")
r.incr("visit:12306:totals")

页面载入的时候则可直接获取这个值

print(r.get("visit:12306:totals"))

19.incrbyfloat(self, name, amount=1.0)

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:

r.set("foo1", "123.0")
r.set("foo2", "221.0")
print(r.mget("foo1", "foo2"))
r.incrbyfloat("foo1", amount=2.0)
r.incrbyfloat("foo2", amount=3.0)
print(r.mget("foo1", "foo2"))

20.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:

r.decr("foo4", amount=3) # 递减3
r.decr("foo1", amount=1) # 递减1
print(r.mget("foo1", "foo4"))

21.append(key, value)

在redis name对应的值后面追加内容

参数:

r.append("name", "haha")    # 在name对应的值junxi后面追加字符串haha
print(r.mget("name"))

redis的hash类型基本命令示例

1、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:

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"))

2、批量增加(取出)

hmset(name, mapping)

在name对应的hash中批量设置键值对

参数:

如:

r.hmset("hash2", {"k2": "v2", "k3": "v3"})
hget(name,key)

在name对应的hash中获取根据key获取value

hmget(name, keys, *args)

在name对应的hash中获取多个key的值

参数:

如:

print(r.hget("hash2", "k2"))  # 单个取出"hash2"的key-k2对应的value
print(r.hmget("hash2", "k2", "k3"))  # 批量取出"hash2"的key-k2 k3对应的value --方式1
print(r.hmget("hash2", ["k2", "k3"]))  # 批量取出"hash2"的key-k2 k3对应的value --方式2

3、取出所有的键值对

hgetall(name)

获取name对应hash的所有键值

print(r.hgetall("hash1"))

4、得到所有键值对的格式 hash长度

hlen(name)

获取name对应的hash中键值对的个数

print(r.hlen("hash1"))

5、得到所有的keys(类似字典的取所有keys)

hkeys(name)

获取name对应的hash中所有的key的值

print(r.hkeys("hash1"))

6、得到所有的value(类似字典的取所有value)

hvals(name)

获取name对应的hash中所有的value的值

print(r.hvals("hash1"))

7、判断成员是否存在(类似字典的in)

hexists(name, key)

检查 name 对应的 hash 是否存在当前传入的 key

print(r.hexists("hash1", "k4"))  # False 不存在
print(r.hexists("hash1", "k1"))  # True 存在

8、删除键值对

hdel(name,*keys)

将name对应的hash中指定key的键值对删除

print(r.hgetall("hash1"))
r.hset("hash1", "k2", "v222")   # 修改已有的key k2
r.hset("hash1", "k11", "v1")   # 新增键值对 k11
r.hdel("hash1", "k1")    # 删除一个键值对
print(r.hgetall("hash1"))

9、自增自减整数(将key对应的value--整数 自增1或者2,或者别的整数 负数就是自减)

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:

r.hset("hash1", "k3", 123)
r.hincrby("hash1", "k3", amount=-1)
print(r.hgetall("hash1"))
r.hincrby("hash1", "k4", amount=1)  # 不存在的话,value默认就是1
print(r.hgetall("hash1"))

10、自增自减浮点数(将key对应的value--浮点数 自增1.0或者2.0,或者别的浮点数 负数就是自减)

hincrbyfloat(name, key, amount=1.0)

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

参数:

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

r.hset("hash1", "k5", "1.0")
r.hincrbyfloat("hash1", "k5", amount=-1.0)    # 已经存在,递减-1.0
print(r.hgetall("hash1"))
r.hincrbyfloat("hash1", "k6", amount=-1.0)    # 不存在,value初始值是-1.0 每次递减1.0
print(r.hgetall("hash1"))

11、取值查看--分片读取

hscan(name, cursor=0, match=None, count=None)

增量式迭代获取,对于数据大的数据非常有用,hscan可以实现分片的获取数据,并非一次性将数据全部获取完,从而放置内存被撑爆

参数:

如:

第一次:cursor1, data1 = r.hscan('xx', cursor=0, match=None, count=None)
第二次:cursor2, data1 = r.hscan('xx', cursor=cursor1, match=None, count=None)
...

直到返回值cursor的值为0时,表示数据已经通过分片获取完毕

print(r.hscan("hash1"))

12、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:

如:

for item in r.hscan_iter('hash1'):
    print(item)
print(r.hscan_iter("hash1"))    # 生成器内存地址

redis的list类型基本命令示例

1.增加(类似于list的append,只是这里是从左边新增加)--没有就新建

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:

import redis
import time

pool = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)

r.lpush("list1", 11, 22, 33)
print(r.lrange('list1', 0, -1))

保存顺序为: 33,22,11

扩展:

r.rpush("list2", 11, 22, 33)  # 表示从右向左操作
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, 3))  # 切片取出值,范围是索引号0-3

2.增加(从右边增加)--没有就新建

r.rpush("list2", 44, 55, 66)    # 在列表的右边,依次添加44,55,66
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, -1)) # 切片取出值,范围是索引号0到-1(最后一个元素)

3.往已经有的name的列表的左边添加元素,没有的话无法创建

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

r.lpushx("list10", 10)   # 这里list10不存在
print(r.llen("list10"))  # 0
print(r.lrange("list10", 0, -1))  # []
r.lpushx("list2", 77)   # 这里"list2"之前已经存在,往列表最左边添加一个元素,一次只能添加一个
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, -1)) # 切片取出值,范围是索引号0到-1(最后一个元素

4.往已经有的name的列表的右边添加元素,没有的话无法创建

r.rpushx("list2", 99)   # 这里"foo_list1"之前已经存在,往列表最右边添加一个元素,一次只能添加一个
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, -1)) # 切片取出值,范围是索引号0到-1(最后一个元素)

5.新增(固定索引号位置插入元素)

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:

r.linsert("list2", "before", "11", "00")   # 往列表中左边第一个出现的元素"11"前插入元素"00"
print(r.lrange("list2", 0, -1))   # 切片取出值,范围是索引号0-最后一个元素

6.修改(指定索引号进行修改)

r.lset(name, index, value)

对name对应的list中的某一个索引位置重新赋值

参数:

r.lset("list2", 0, -11)    # 把索引号是0的元素修改成-11
print(r.lrange("list2", 0, -1))

7.删除(指定值进行删除)

r.lrem(name, value, num)

在name对应的list中删除指定的值

参数:

r.lrem("list2", "11", 1)    # 将列表中左边第一次出现的"11"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.lrem("list2", "99", -1)    # 将列表中右边第一次出现的"99"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.lrem("list2", "22", 0)    # 将列表中所有的"22"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))

8.删除并返回

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

rpop(name) 表示从右向左操作

r.lpop("list2")    # 删除列表最左边的元素,并且返回删除的元素
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.rpop("list2")    # 删除列表最右边的元素,并且返回删除的元素
print(r.lrange("list2", 0, -1))

9.删除索引之外的值

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:

r.ltrim("list2", 0, 2)    # 删除索引号是0-2之外的元素,值保留索引号是0-2的元素
print(r.lrange("list2", 0, -1))

10.取值(根据索引号取值)

lindex(name, index)

在name对应的列表中根据索引获取列表元素

print(r.lindex("list2", 0))  # 取出索引号是0的值

11.移动 元素从一个列表移动到另外一个列表

rpoplpush(src, dst)

从一个列表取出最右边的元素,同时将其添加至另一个列表的最左边

参数:

r.rpoplpush("list1", "list2")
print(r.lrange("list2", 0, -1))

12.移动 元素从一个列表移动到另外一个列表 可以设置超时

brpoplpush(src, dst, timeout=0)

从一个列表的右侧移除一个元素并将其添加到另一个列表的左侧

参数:

r.brpoplpush("list1", "list2", timeout=2)
print(r.lrange("list2", 0, -1))

13.一次移除多个列表

blpop(keys, timeout)

将多个列表排列,按照从左到右去pop对应列表的元素

参数:

更多:

r.brpop(keys, timeout) 同 blpop,将多个列表排列,按照从右像左去移除各个列表内的元素

r.lpush("list10", 3, 4, 5)
r.lpush("list11", 3, 4, 5)
while True:
    r.blpop(["list10", "list11"], timeout=2)
    print(r.lrange("list10", 0, -1), r.lrange("list11", 0, -1))

14.自定义增量迭代

由于redis类库中没有提供对列表元素的增量迭代,如果想要循环name对应的列表的所有元素,那么就需要获取name对应的所有列表。

循环列表

但是,如果列表非常大,那么就有可能在第一步时就将程序的内容撑爆,所有有必要自定义一个增量迭代的功能:

def list_iter(name):
    """
    自定义redis列表增量迭代
    :param name: redis中的name,即:迭代name对应的列表
    :return: yield 返回 列表元素
    """
    list_count = r.llen(name)
    for index in range(list_count):
        yield r.lindex(name, index)

# 使用
for item in list_iter('list2'): # 遍历这个列表
    print(item)

redis的set类型基本命令示例

Set集合就是不允许重复的列表

1.sadd、smembers和scard

sadd(key,values),给key对应的集合中添加元素

smembers(key),获取key对应的集合的所有成员

scard(key),获取key对应的集合中的元素个数

r.sadd("key12","a1")
r.sadd("key12","a1","a1")

print(r.smembers("key12")) #输出:{'a1'}print(r.scard("key12")) #输出:1

2.sdiff 和 sdiffstore

sdiff(keys, *args),在第一个key对应的集合中且不在其他key对应的集合的元素集合

r.sadd("key13","a1","a2","a4")
r.sadd("key14","a2","a3")
r.sadd("key15","a1","a2","a3")
print(r.sdiff("key13","key14","key15"))#输出:{'a4'}

sdiffstore(newkey, keys, *args),相当于把sdiff获取的值加入到newkey对应的集合中

r.sdiffstore("key16","key13","key14","key15")
print(r.smembers("key16")) #输出:{'a4'}

3.sinter和 sinterstore

sinter(keys, *args),获取多个key对应集合的并集

r.sadd("key13","a1","a2","a4")
r.sadd("key14","a2","a3")
r.sadd("key15","a1","a2","a3")
print(r.sinter("key13","key14","key15"))#输出:{'a2'}

sinterstore(newkey, keys, *args),获取多个key对应集合的并集,再讲其加入到newkey对应的集合中

r.sinterstore("key17","key13","key14","key15")
print(r.smembers("key17")) #输出:{'a2'}

4.sismember、smove和 spop

sismember(name, value),检查value是否是name对应的集合内的元素

r.sadd("key13", "a1", "a2", "a4")
print(r.sismember("key13","a1")) # 输出:Trueprint(r.sismember("key13","a5")) # 输出:False

smove(src, dst, value),将某个元素从一个集合中移动到另外一个集合

r.sadd("key18", "a1", "a2", "a4")
r.sadd("key19", "a5")
r.smove("key18", "key19", "a2")
print(r.smembers("key19")) #输出:{'a2', 'a5'}

spop(name),从集合的右侧移除一个元素,并将其返回

print(r.spop("key19")) #输出:a5print(r.smembers("key19")) #输出:{'a2'}

redis的有序set类型基本命令示例

此外还有有序集合操作:在集合的基础上,为每一个元素排序。

zadd(name, mapping),其中name为有序集合名,mapping为dict类型的键-值对

zcard(name),获取有序集合内元素的数量

zcount(name, min, max),#获取有序集合中分数在[min,max]之间的个数

r.zadd("key20", {"a": 10, "b": 3, "c": 8})
print(r.zcard("key20")) #输出:3print(r.zcount("key20", 2, 5)) #输出:1print(r.zcount("key20", 7, 15)) #输出:1

redis其他常用操作命令

以上是按不同类型的value进行对应的操作,redis有一些无视类型的通用操作方法。(这里就只是列出方法并说明,就不再一一演示)

delete(*names),根据name删除redis中的任意数据类型

exists(name),检测redis的name是否存在

keys(pattern='*'),根据* ?等通配符匹配获取redis的name

expire(name ,time),为某个name设置超时时间

rename(src, dst),重命名

move(name, db)),将redis的某个值移动到指定的db下

randomkey(),随机获取一个redis的name(不删除)

type(name),获取name对应值的类型

小结

今天的技术讲解文章就到此结束,主要是将了如何通过python去连接Redis,Redis的存储结构是key-value类型,本文按value类型分类讲解了string字符串操作、list操作、hash操作、set操作以及通用操作。

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