第三十一章 Python3 操作 Redis

一、简单介绍

redis是一个key-value存储系统，和Memcached类似。它支持存储的value类型相对更多，包括string(字符串)、list(链表、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希类型）。

这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作，而且这些操作都是原子性的。在此基础上，redis支持各种不同方式的排序。

与memcached一样，为了保证效率，数据都是缓存在内存中。区别的是redis会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的记录文件，并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

二、软件包

yum install redis

命令列表

redis-server                # Redis 服务器
redis-cli                   # Redis 自带的客户端
redis-benchmark             # Redis 性能测试工具
redis-check-aof             # AOF 文件修复工具

Redis 默认监听 6379 端口

三、Python 操作 Redis

没必要全讲，所见即所得的东西，讲一部分，其他学生按照笔记看看。不要求都掌握。

1. 安装包

pip3 install redis

2. 连接

In [1]: import redis

In [2]: r = redis.Redis(host='10.18.42.174', port=6379)

In [3]: r.set("QF", "www.qfedu.com")
Out[3]: True
 
In [4]: r.get("QF")
Out[4]: b'www.qfedu.com'

In [5]: ret = r.get("QF")
    
In [6]: ret.decode()
Out[6]: 'www.qfedu.com'

3. 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，然后作为参数传给Redis，这样就可以实现多个 Redis 实例共享一个连接池

In [12]: pool = redis.ConnectionPool(host='172.16.153.134', port=6379)

In [13]: rs = redis.Redis(connection_pool=pool)

In [14]: rs.set("foo", "bar")
Out[14]: True

In [15]: rs.get("foo")
Out[15]: b'bar'

4. 基本操作

• String 操作

  redis中的 String 在内存中按照一个name对应一个value来存储

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

set() 
    """
     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，假如设置为True，则只有 name 不存在时，当前 set 操作才执行
             xx，假如设置为True，则只有 name 存在时，当前 set 操作才执行
     """
 
setnx(name, value)

  # 设置值，只有name不存在时，执行设置操作（添加）
    
setex(name, value, time)

"""
 设置值
 参数：
     time，过期时间（数字秒）
"""

psetex(name, time_ms, value)

"""
 设置值
 参数：
     time_ms，过期时间（数字毫秒）
"""

mset(*args, **kwargs)

"""
批量设置值：
    mset(QF='www.qfedu.com', yangge='杨哥')
    或
    mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})
"""

get(name)

    # 获取值
    
mget(keys, *args)
"""
批量获取：
    mget('QF', 'foo')
    或
    mget(['QF', 'foo'])
"""


getset(name, value)

# 设置新值并获取原来的值

getrange(key, start, end)

# 以字节的方式获取一部分值(一个汉字等于三个字节)

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，字节方式
"""

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）
"""

decr(self, name, amount=1)
# 自减

append(key, value)

# 在redis name对应的值后面追加内容

• Hash 操作

千锋云计算杨哥团队

hset(name, key, value)
#*************************
In [20]: rs.hset("hs1","k1", "v1")
Out[20]: 0

#*************************

"""
 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 hash的name
     key，name对应的hash中的key
     value，name对应的hash中的value
 
 注意：
    # 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)
#*************************
In [6]: rs.hmset('hs1', {'k1':'v1', 'k2': 'v2'})
Out[6]: True
#*************************

"""
在name对应的hash中批量设置键值对，没有的 key 就创建，已存在的 key 修改
 
 参数：
     mapping，字典，栗子：{'k1':'v1', 'k2': 'v2'}
"""
 
hget(name,key)
#*************************
In [8]: rs.hget('hs1','k1')
Out[8]: b'v1'
#*************************

# 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：
     name，reids对应的name
     keys，要获取key集合，栗子：['k1', 'k2', 'k3']
     *args，要获取的key，栗子：k1,k2,k3
 
 栗子：
     r.mget('xx', ['k1', 'k2'])
     或
     r.hmget('xx', 'k1', 'k2')
"""
    
################### 下面的自己搞 ########################
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

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）
"""

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：
     name，redis中的name
     key， hash对应的key
     amount，自增数（浮点数）
"""

 # 更多 http://redisdoc.com/key/scan.html#scan

• 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
 
 栗子：
     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
 
 更多：
     rpushx(name, value) 表示从右向左操作
"""

llen(name)
# name对应的list元素的个数

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
"""

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：
     name，redis的name
     index，list的索引位置
     value，要设置的值
"""

r.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
 
 扩展：
    # rpop(name) 表示从右向左操作
"""

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

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：
     src，要取数据的列表的name
     dst，要添加数据的列表的name
"""

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：
     keys，redis的name的集合
     timeout，超时时间，当元素所有列表的元素获取完之后，阻塞等待列表内有数据的时间（秒）, 0 表示永远阻塞
 
 扩展：
     r.brpop(keys, timeout)，从右向左获取数据
"""

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：
     src，取出并要移除元素的列表对应的name
     dst，要插入元素的列表对应的name
     timeout，当src对应的列表中没有数据时，阻塞等待其有数据的超时时间（秒），0 表示永远阻塞
"""


#########   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，假如想要循环name对应的列表的所有元素，那么就需要：
     1、获取name对应的所有列表
     2、循环列表
 但是，假如列表非常大，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
    :return: yield 返回 列表元素
    """
    list_count = r.llen(name)
    for index in xrange(list_count):
        yield r.lindex(name, index)
 
# 使用
for item in list_iter('pp'):
    print(item)

• Set 操作

  也是列表形式，但是其内的元素不允许重复

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)
# 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

sdiffstore(dest, keys, *args)
# 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

sinter(keys, *args)
# 获取一个name对应集合的交集

sinterstore(dest, keys, *args)
# 获取多一个name对应集合的并集，再讲其加入到dest对应的集合中

sismember(name, value)
# 检查value是不是name对应的集合的成员

smembers(name)
# 获取name对应的集合的所有成员

smove(src, dst, value)
# 将某个成员从一个集合中移动到另外一个集合

spop(name)
# 从集合的右侧（尾部）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

sunionstore(dest,keys, *args)
# 获取多一个name对应的集合的并集，并将结果保存到dest对应的集合中

• 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
   例如：
        zadd('something', 'n1', 1, 'n2', 2)
        或
        zadd('something', n1=11, n2=22)
  """
  
  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
  
  r.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
   
   参数：
       name，redis的name
       start，有序集合索引起始位置（非分数）
       end，有序集合索引结束位置（非分数）
       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
   
   更多：
       从大到小排序
       zrevrange(name, start, end, withscores=False, score_cast_func=float)
   
       按照分数范围获取name对应的有序集合的元素
       zrangebyscore(name, min, max, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float)
       从大到小排序
       zrevrangebyscore(name, max, min, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float)
  """
  
  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
  """
  
  zrangebylex(name, min, max, start=None, num=None)
  """
   当有序集合的所有成员都具有相同的分值时，有序集合的元素会根据成员的 值 （lexicographical ordering）来进行排序，而这个命令则可以返回给定的有序集合键 key 中， 元素的值介于 min 和 max 之间的成员
   对集合中的每个成员进行逐个字节的对比（byte-by-byte compare）， 并按照从低到高的顺序， 返回排序后的集合成员。 如果两个字符串有一部分内容是相同的话， 那么命令会认为较长的字符串比较短的字符串要大
   
   参数：
       name，redis的name
       min，左区间（值）。 + 表示正无限； - 表示负无限； ( 表示开区间； [ 则表示闭区间
       min，右区间（值）
       start，对结果进行分片处理，索引位置
       num，对结果进行分片处理，索引后面的num个元素
   
   例子：
       ZADD myzset 0 aa 0 ba 0 ca 0 da 0 ea 0 fa 0 ga
       r.zrangebylex('myzset', "-", "[ca") 结果为：['aa', 'ba', 'ca']
   
   扩展：
       从大到小排序
       zrevrangebylex(name, max, min, start=None, num=None)
  """
  
  zrem(name, values)
  # 删除name对应的有序集合中值是values的成员
   
  # 如：zrem('zz', ['s1', 's2'])
  
  zremrangebyrank(name, min, max)
  # 根据排行范围删除
  
  zremrangebyscore(name, min, max)
  # 根据分数范围删除
  
  zremrangebylex(name, min, max)
  # 根据值返回删除
  
  zscore(name, value)
  # 获取name对应有序集合中 value 对应的分数
  
  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
  
  

发布和订阅

发布者：

import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='172.16.153.136',
                            port=6379,
                            max_connections=10)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool)
conn.publish('fm101', '我要上头条')

订阅者

import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='172.16.153.136',
                            port=6379,
                            max_connections=10)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool)
pub = conn.pubsub()
pub.subscribe('fm101')
while True:
    data = pub.parse_response()
    print(data)