Redis NoSQL

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参考文档

https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html
https://www.cnblogs.com/zhaohuhu/p/9140673.html

Redis

Redis(Remote DIctionary Server)是由 Salvatore Sanfilippo 开发的 NoSQL 存储系统。使用 ANSI C 语言编写,遵守 BSD 开源协议,是一个支持基于内存、网络的可持久化的日志型、Key-Value 数据库,并提供多种语言的 API。

Redis 通常被称为数据结构服务器,因为其存储的 Value 可以是 String、Hash、List、Sets、Sorted Sets 等类型。

MAC pro 上部署 Redis

安装

 brew info redis
 brew install redis

启动

 brew services start redis

这个命令会在后台启动 Redis 服务,并且每一次登录系统,都会自动重启。假如你不希望自动启动服务,可以使用配置文件手动启动:

redis-server /usr/local/etc/redis.conf

Redis Client

连接到 Redis

# 没有身份认证时
redis-cli -p 6379 -h 127.0.0.1

# 有身份认证时
redis-cli -p 6379 -h 127.0.0.1 -a yourpassword

查看配置

127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
1) "loglevel"
2) "notice"

127.0.0.1:6379> CONFIG GET *
  1) "dbfilename"
  2) "dump.rdb"
  3) "requirepass"
  4) ""
  5) "masterauth"
  6) ""
  7) "cluster-announce-ip"
  8) ""
  9) "unixsocket"
 10) ""
 ...

编辑配置

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG SET loglevel "notice"
OK

redis 127.0.0.1:6379> CONFIG GET loglevel
1) "loglevel"
2) "notice"

设置密码(默认为空)

127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) ""

127.0.0.1:6379> config set requirepass fanguiju
OK

127.0.0.1:6379> config get requirepass
(error) NOAUTH Authentication required.

127.0.0.1:6379> auth fanguiju
OK

127.0.0.1:6379> config get requirepass
1) "requirepass"
2) "fanguiju"

数据持久化

Redis 提供了良好的数据持久化策略,保证内存中的数据不被丢失,在 Redis 服务器重启后,依然可以获取其中的数据。但大量的数据持久化必然涉及到内存的整理和消耗,所以应该根据应用的实际情况来进行选择。

Redis 启动时,会先扫描数据持久化文件,将数据恢复到内存中。之后再根据持久化的规则运行。默认的条件下采用RDB模式进行数据备份,效率是最高的。如果开启了AOF模式则使用AOF持久化方式,这时RDB模式将不生效。

RDB 模式

RDB 是默认的持久化策略,为定期持久化,所以可能会导致数据的丢失。在对数据完整性要求不高的常客中可以使用 RDB 模式,因为其效率更高。

在 redis.conf 中的持久化配置:

save 900 1
save 300 10
save 60 10000


rdbcompression yes
rdbchecksum yes

dbfilename dump.rdb
dir /usr/local/var/db/redis/

RDB 模式下,主动触发持久化的命令:

  1. 立即持久化 save 命令,会将全部的进程先挂起,直到 save 命令执行完成后,后续的进程才能执行,也就是会造成线程的阻塞;
  2. 后台持久化 bgsave 指令,不会马上数据备份,所以不会造成线程阻塞。

AOF 模式

AOF 模式可以实现实时的数据持久化,如果对数据的安全性要求较高,则应该使用 AOF 模式,但该模式的性能较低。

开启 AOF 配置:

appendonly yes

appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite no
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-load-truncated yes
aof-use-rdb-preamble yes

其中,appendfsync 定义了持久化策略,默认每秒备份一次,若采用 always 则实时备份,效率最低。

数据类型

String

在这里插入图片描述
Redis String 是最基本的数据类型,一个 Key 对应一个 Value,最大能存储 512MB。

String 类型是二进制安全的,即 Redis 的 String 可以包含任何数据。比如 .jpg 文件或者序列化的对象。

127.0.0.1:6379> set test_str "just test"
OK

127.0.0.1:6379> get test_str
"just test"

127.0.0.1:6379> del test_str
(integer) 1

List

在这里插入图片描述
Redis List 数据类型是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素到列表的头部(左边)或者尾部(右边)。List 最多可储存 2**32 - 1 个元素,即 4294967295,40 多亿个元素。

127.0.0.1:6379> lpush test_list one
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush test_list two
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpush test_list three
(integer) 3

127.0.0.1:6379> lrange test_list 0 1
1) "three"
2) "two"
127.0.0.1:6379> lrange test_list 0 2
1) "three"
2) "two"
3) "one"

127.0.0.1:6379> del test_list
(integer) 1

Hash

在这里插入图片描述
Redis Hash 数据类型是一个基于 String 类型的 Key/Value 映射表,类似 Python 的字典数据类型,特别适合用于储存对象。

127.0.0.1:6379> hmset test_hash key1 "v1" key2 "v2"
OK

127.0.0.1:6379> hget test_hash key1
"v1"
127.0.0.1:6379> hget test_hash key2
"v2"

127.0.0.1:6379> del test_hash
(integer) 1

Set

Redis Set 数据类型是 String 类型的无序集合,集合是不会存在重复 Value 的。每个 Set 同样可以储存 40 多亿个成员。

Set 是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是 O(1)。

127.0.0.1:6379> sadd test_set one
(integer) 1
127.0.0.1:6379> sadd test_set one
(integer) 0

127.0.0.1:6379> sadd test_set two
(integer) 1

127.0.0.1:6379> smembers test_set
1) "one"
2) "two"

127.0.0.1:6379> del test_set
(integer) 1

Sorted Set(ZSet)

Redis ZSet 和 Set 的区别在于前者是有序的,每个元素都会关联一个 Double 类型的分数(Score),通过分数来为 ZSet 中的成员进行从小到大的排序。命令格式:zadd key score member

127.0.0.1:6379> zadd test_zset 3 one
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd test_zset 2 two
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd test_zset 1 three
(integer) 1

127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE test_zset 0 1
1) "three"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE test_zset 0 2
1) "three"
2) "two"
127.0.0.1:6379> ZRANGEBYSCORE test_zset 0 3
1) "three"
2) "two"
3) "one"

127.0.0.1:6379> del test_zset
(integer) 1

Python Redis

>>> import redis
>>> r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
>>> r.set('foo', 'bar')
True
>>> r.get('foo')
'bar'

连接池

redis-py 使用 Connection Pool 来管理实例对象对 Redis Server 的所有连接,避免多个实例对象多次建立、释放连接的开销。可以直接建立一个连接池,然后作为参数建立 Redis 实例对象,这样就可以实现多个实例共享一个连接池。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import redis
 
pool = redis.ConnectionPool(host='192.168.18.11', port=6379)
 
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
r.set('foo', 'Bar')
print r.get('foo')

管道

redis-py 默认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执行多个命令,则可以使用 Pipline 实现一次请求执行多个命令,并且默认的,一次 Pipline 是原子性操作。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
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.multi()
pipe.set('name', 'alex')
pipe.set('role', 'sb')
 
pipe.execute()

String 操作

  • 创建值:(默认)不存在则创建,存在则修改。
set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)

     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,岗前set操作才执行
  • 批量创建
mset(*args, **kwargs)

# e.g.
mset(k1='v1', k2='v2')
mset({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})
  • 获取值
get(name)
  • 批量获取
mget(keys, *args)

# e.g.
mget('ylr', 'zhaogongzi')
mget(['ylr', 'zhaogongzi'])
  • 获取字符串长度
strlen(name)
  • 追加:在后面追加内容
append(name, value)
  • 获取子序列(切片)
getrange(name, start, end)
  • 修改子序列: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。
setrange(name, offset, value)
  • 创建新值并获取原来的值
getset(name, value)
  • 值自增(整型):自增 name 对应的值,当 name 不存在时,则创建 name=amount,否则,则自增。
incr(self, name, amount=1)
  • 值自增(浮点型):自增 name 对应的值,当 name 不存在时,则创建 name=amount,否则,则自增。
incrbyfloat(self, name, amount=1.0)
  • 自减
decr(self, name, amount=1)

List 操作

  • 创建 List 实例,并添加元素
# 每个新的元素都添加到列表的最左边
lpush(name, values)

# 每个新的元素都添加到列表的最右边
rpush(name, values)
  • 向已存在的 List 实例添加元素
lpushx(name, value)
rpushx(name, value) 
  • 查看元素的个数
llen(name)
  • 插入元素:在某一个值前或后插入一个新值
linsert(name, where, refvalue, value))
  • 获取某个 index 的值
lindex(name, index)
  • 修改某个 index 的值
r.lset(name, index, value)
  • 删除指定元素
r.lrem(name, value, num)
  • 弹出
lpop(name)
rpop(name)
  • 切片
lrange(name, start, end)
  • 排他:移除没有在 [start, end] 索引之间的值
ltrim(name, start, end)

Hash 操作

  • 创建并添加元素
hset(name, key, value)
  • 批量添加
hmset(name, mapping)

# e.g.
hmset('xx', {'k1':'v1', 'k2': 'v2'})
  • 获取 key 映射的 value
hget(name,key)
  • 批量获取

mget('xx', ['k1', 'k2'])
hmget('xx', 'k1', 'k2')
  • 获取所有键值对
hgetall(name)
  • 获取键值对的个数
hlen(name)
  • 获取所有 keys
hkeys(name)
  • 获取所有 values
hvals(name)
  • 检查 key 是否存在
hexists(name, key)
  • 删除指定的键值对
hdel(name, *keys)
  • 自增(整型):不存在则创建 key=amount
hincrby(name, key, amount=1)
  • 自增(浮点型)
hincrbyfloat(name, key, amount=1.0)

Set 操作

  • 创建并添加元素
sadd(name,values)
  • 获取集合中元素的个数
scard(name)
  • 差集: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
sdiff(keys, *args)
  • 导出差集:获取第一个 name 对应的集合中且不在其他 name 对应的集合,再将其新加入到 dest 对应的集合中
sdiffstore(dest, keys, *args)
  • 并集:获取多个 name 对应集合的并集
sinter(keys, *args)
  • 导出并集:获取多个 name 对应集合的并集,再讲其加入到 dest 对应的集合中
sinterstore(dest, keys, *args)
  • 检查成员是否存在
sismember(name, value)
  • 获取所有成员
smembers(name)
  • 移动成员
smove(src, dst, value)
  • 弹出成员
spop(name)
  • 随机获取若干个成员
srandmember(name, numbers)
  • 删除指定成员
srem(name, values)
  • 交集
sunion(keys, *args)
  • 导出交集
sunionstore(dest,keys, *args)

ZSet 操作

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。

  • 创建并添加有序集合
zadd(name, *args, **kwargs)

# e.g.
zadd('zz', 'n1', 1, 'n2', 2)
zadd('zz', n1=1, n2=2)
  • 获取指定成员数量
zcard(name)
  • 获取有序集合中分数在 [min,max] 之间的成员个数
zcount(name, min, max)
  • 删除指定成员
zrem(name, values)
  • 根据分数范围删除
zremrangebyscore(name, min, max)
  • 根据排行范围删除
zremrangebyrank(name, min, max)
  • 查看成员的分数
zscore(name, value)

常规操作

  • 删除
delete(*names)
  • 判断是否存在
exists(name)
  • 重命名
rename(src, dst)
  • 将对象移动到指定的 DB
move(name, db))
  • 判断对象类型
type(name)
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