Redis

Redis

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Redis是彻底开源免费的，遵照BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。

1、Redis特色：

• Redis支持数据的持久化，能够将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候能够再次加载进行使用。
• Redis支持五种数据类型。
• Redis支持数据库备份。

2、Redis优点：

• Redis性能极高，读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s。
• Redis丰富的数据类型，String,Lists,Hashes,Sets以及Ordered Sets。
• Redis的全部操做都是原子性的，意思就是要么成功执行，要么彻底失败不执行，多个操做支持事物。即MULTI和EXEC指令包起来。
• Redis有丰富的特性，支持publish/subscribe，通知，key过时等等特性。

3、Redis配置：

• 能够经过redis-cli 进入交互模式，使用config命令查看或设置配置项。也能够进入配置文件用vim编辑器进行修改。

#一、命令行连接
redis-cli

redis-cli -h host -p port -a password

#二、基本操做
默认有16个数据库，编号从0-15
select 1 #切换到1号库

keys *  #查看全部的key
keys n* #查看全部n开头的key

flushdb #清空redis

set key value #添加key=value

randomkey #随机取出一个key

type key  #查看key的类型

命令行基本操做

# 获取全部配置项
reids 127.0.0.1:6379> config get *
# 获取单个配置项
redis 127.0.0.1:6379> config get loglevel
# 编辑配置
redis 127.0.0.1:6379> config set loglevel "notice"

View Code

4、Redis数据类型：

1. String 字符串: redis的string能够包含任何数据，包括图片以及序列化的对象，一个键最大能存储512MB。
2. Hash 哈希: redis的hash是一个String类型的key和value的映射表，hash特别适合存储对象，类比python字典。
3. List 列表: redis的list是简单的字符串列表，按照插入顺序排序，能够从两端进行添加，相似于双向链表，列表还能够进行阻塞。
4. Set 集合: redis的set是字符串类型的无序且不重复集合。集合是经过哈希表实现的，因此添加，删除，查找的时间复杂度都是O(1)。
5. Zset 有序集合: redis的zset和set同样，不一样的是每一个元素都会关联一个double类型的分数，redis正是经过对分数的排序对集合进行有序存储。

5、Redis的基本命令

#一、set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)
在Redis中设置值，默认，不存在则建立，存在则修改
参数：
    ex，过时时间（秒）
    px，过时时间（毫秒）
    nx，若是设置为True，则只有name不存在时，当前set操做才执行
    xx，若是设置为True，则只有name存在时，岗前set操做才执行


#二、setnx(name, value)
设置值，只有name不存在时，执行设置操做（添加）


#三、setex(name, value, time)
设置值
参数：
    time，过时时间（数字秒 或 timedelta对象）
     
     
#四、psetex(name, time_ms, value)
设置值
参数：
    time_ms，过时时间（数字毫秒 或 timedelta对象）

      
#五、mset(*args, **kwargs)
批量设置值
如：
    mset(k1='v1', k2='v2')
    或
    mset({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})

    
#六、get(name)
获取值


#七、mget(keys, *args)
批量获取
如：
    mget('k1', 'k2')
    或
    r.mget(['k1', 'k2'])
    

#八、getset(name, value)
设置新值并获取原来的值


#九、getrange(key, 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）
    如： "林海峰" ，0-2表示 "林"


#十、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

    client.set('name','林海峰')
    client.setrange('name',3,'大海')
    print(client.get('name').decode('utf-8')) #林大海
    
    
#十一、strlen(name)
返回name对应值的字节长度（一个汉字3个字节）


#十二、incr(self, name, amount=1)
自增 name="1" 对应的值，当name不存在时，则建立name＝amount，不然，则自增。
参数：
    name,Redis的name
    amount,自增数（必须是整数）
    注：同incrby


#1三、incrbyfloat(self, name, amount=1.0)
自增 name对应的值，当name不存在时，则建立name＝amount，不然，则自增。
参数：
    name,Redis的name
    amount,自增数（浮点型）
    
    
#1四、decr(self, name, amount=1)
自减 name对应的值，当name不存在时，则建立name＝amount，不然，则自减。
参数：
    name,Redis的name
    amount,自减数（整数）
    

#1五、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

Redis命令之String

#一、hset(name, key, value)
name对应的hash中设置一个键值对（不存在，则建立；不然，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时则建立（至关于添加）

    
#二、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'})

    
#三、hget(name,key)
在name对应的hash中获取根据key获取value


#四、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')

    
#五、hgetall(name)
获取name对应hash的全部键值


#六、hlen(name)
获取name对应的hash中键值对的个数


#七、hkeys(name)
获取name对应的hash中全部的key的值


#八、hvals(name)
获取name对应的hash中全部的value的值


#九、hexists(name, key)
# 检查name对应的hash是否存在当前传入的key


#十、hdel(name,*keys)
将name对应的hash中指定key的键值对删除


#十一、hincrby(name, key, amount=1)
自增name对应的hash中的指定key的值，不存在则建立key=amount

参数：
    name，redis中的name
    key， hash对应的key
    amount，自增数（整数）

    
#十二、hincrbyfloat(name, key, amount=1.0)
自增name对应的hash中的指定key的值，不存在则建立key=amount
 
参数：
    name，redis中的name
    key， hash对应的key
    amount，自增数（浮点数）
 
自增name对应的hash中的指定key的值，不存在则建立key=amount


#1三、hscan(name, cursor=0, match=None, count=None)
增量式迭代获取，对于数据大的数据很是有用，hscan能够实现分片的获取数据，并不是一次性将数据所有获取完，从而防止内存被撑爆
 
参数：
    name，redis的name
    cursor，游标（基于游标分批取获取数据）
    match，匹配指定key，默认None 表示全部的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：
    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，表示数据已经经过分片获取完毕
    
    
#1四、hscan_iter(name, match=None, count=None)
利用yield封装hscan建立生成器，实现分批去redis中获取数据
 
参数：
    match，匹配指定key，默认None 表示全部的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


#1五、补充scan(match=None, count=None)
一点一点查出当前库下的全部的keys，详细请看以下文档
http://redisdoc.com/key/scan.html#scan

Redis命令之Hash

#一、lpush(name,values)
在name对应的list中添加元素，每一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) 表示从右向左操做

    
#二、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) 表示从右向左操做

    
#三、llen(name)
name对应的list元素的个数


#四、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：在它先后插入数据
    value，要插入的数据

    
#五、r.lset(name, index, value)
对name对应的list中的某一个索引位置从新赋值
 
参数：
    name，redis的name
    index，list的索引位置
    value，要设置的值

    
#六、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，删除列表中全部的指定值；
           num=2,从前到后，删除2个；
           num=-2,从后向前，删除2个

           
#七、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) 表示从右向左操做


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


#九、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

    
#十、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

    
#十一、rpoplpush(src, dst)
从一个列表取出最右边的元素，同时将其添加至另外一个列表的最左边

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

    
#十二、blpop(keys, timeout)
keys=["k1","k2"]，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，当元素全部列表的元素获取完以后，阻塞等待列表内有数据的时间（秒）, 0 表示永远阻塞

举例：
    client.flushdb()
    client.lpush('list1',11,22,33) #33,22,11
    client.lpush('list2','a','b','c') #c b a

    print(client.blpop(["list1","list2"])) #先从左侧取干净list1，再从左侧取干净list2，...，阻塞
    print(client.blpop(["list1","list2"]))
    print(client.blpop(["list1","list2"]))
    print(client.blpop(["list1","list2"]))
    print(client.blpop(["list1","list2"]))
    print(client.blpop(["list1","list2"]))
    print(client.blpop(["list1","list2"],timeout=3)) #阻塞3秒，返回None
    
更多：
    r.brpop(keys, timeout)，从右向左获取数据

    
#1三、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外一个列表的左侧
 
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

#1四、自定义增量迭代
因为redis类库中没有提供对列表元素的增量迭代，若是想要循环name对应的列表的全部元素，那么就须要：
    1、获取name对应的全部列表
    2、循环列表
可是，若是列表很是大，那么就有可能在第一步时就将程序的内存撑爆，全部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('list1'):
    print(item)

Redis命令之List

Set操做，Set集合就是不容许重复的列表

#一、sadd(name,values)
name对应的集合中添加元素


#二、scard(name)
获取name对应的集合中元素个数


#三、sdiff(keys, *args)
在第一个name对应的集合中且不在其余name对应的集合的元素集合


#四、sdiffstore(dest, keys, *args)
获取第一个name对应的集合中且不在其余name对应的集合，再将其新加入到dest对应的集合中


#五、sinter(keys, *args)
获取多一个name对应集合的并集


#六、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


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


#八、smembers(name)
获取name对应的集合的全部成员


#九、smove(src, dst, value)
将某个成员从一个集合中移动到另一个集合


#十、spop(name)
从集合的右侧（尾部）移除一个成员，并将其返回


#十一、srandmember(name, numbers)
从name对应的集合中随机获取 numbers 个元素


#十二、srem(name, values)
在name对应的集合中删除某些值


#1三、sunion(keys, *args)
获取多一个name对应的集合的并集


#1四、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


#1五、sscan(name, cursor=0, match=None, count=None)
#1六、sscan_iter(name, match=None, count=None)
同字符串的操做，用于增量迭代分批获取元素，避免内存消耗太大

Redis命令之Set

#一、zadd(name, *args, **kwargs)
在name对应的有序集合中添加元素

如：
     zadd('score', 'alex', 50, 'wxx', 60,'yxx', 70)
     或
     zadd('score', alex=50, wxx=60, yxx=70)


#二、zcard(name)
获取name对应的有序集合元素的数量


#三、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


#四、zincrby(name, value, amount)
自增name对应的有序集合的 name 对应的分数


#五、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，有序集合索引发始位置（非负数）
    end，有序集合索引结束位置（非负数）
    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
    例如：
        client.zrange('score', 0, 2, desc=True, withscores=True, score_cast_func=int)
        结果：[(b'yxx', 70), (b'wxx', 60), (b'alex', 50)]
        
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)

    
#六、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

    
#七、zrangebylex(name, min, max, start=None, num=None)
当有序集合的全部成员都具备相同的分值时，有序集合的元素会根据成员的 值 （lexicographical ordering）来进行排序，而这个命令则能够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
对集合中的每一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。 若是两个字符串有一部份内容是相同的话， 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
 
如：
    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']
 
更多：
    从大到小排序
    zrevrangebylex(name, max, min, start=None, num=None)

    
#八、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'])


#九、zremrangebyrank(name, min, max)
根据排行范围删除


#十、zremrangebyscore(name, min, max)
根据分数范围删除


#十一、zremrangebylex(name, min, max)
根据值返回删除


#十二、zscore(name, value)
获取name对应有序集合中 value 对应的分数


#1三、zinterstore(dest, keys, aggregate=None)
获取两个有序集合的交集，若是遇到相同值不一样分数，则按照aggregate进行操做
aggregate的值为:  SUM  MIN  MAX

例如：
client.flushdb()
client.zadd('score1', 'alex', 50, 'wxx', 60,'yxx', 70)
client.zadd('score2', 'alex', 60, 'wxx', 60,)

#先求名字的交集，再对同一名字对应的值进行SUM聚合操做
client.zinterstore('score_sum',keys=['score1','score2'],aggregate="SUM")
print(client.zscore('score_sum','alex')) #110.0
print(client.zscore('score_sum','wxx')) #120.0
print(client.zscore('score_sum','yxx')) #None
    

#1四、zunionstore(dest, keys, aggregate=None)
获取两个有序集合的并集，若是遇到相同值不一样分数，则按照aggregate进行操做
aggregate的值为:  SUM  MIN  MAX


#1五、zscan(name, cursor=0, match=None, count=None, score_cast_func=float)
#1六、zscan_iter(name, match=None, count=None,score_cast_func=float)
同字符串类似，相较于字符串新增score_cast_func，用来对分数进行操做

Redis命令之Sort Set

#一、delete(*names)
根据name删除redis中的任意数据类型


#二、exists(name)
检测redis的name是否存在


#三、keys(pattern='*')
根据模型获取redis的name
 
更多：
    KEYS * 匹配数据库中全部 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
    
    
#四、expire(name ,time)
为某个redis的某个name设置超时时间


#五、rename(src, dst)
对redis的name重命名为


#六、move(name, db))
将redis的某个值移动到指定的db下


#七、randomkey()
随机获取一个redis的name（不删除）


#八、type(name)
获取name对应值的类型


#九、scan(cursor=0, match=None, count=None)
#十、scan_iter(match=None, count=None)
同字符串操做，用于增量迭代获取key

其余经常使用操做

#一、默认状况下是执行一个操做就向服务端提交一次
#二、能够将一系列操做放入一个管道内，而后一次性提交给服务端，这样作有效地减小开销
#三、transaction=True表明多个操做构成一个事务（原子性操做）

import redis

pool=redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1',port=6379,max_connections=100)
client=redis.Redis(connection_pool=pool)

pipe=client.pipeline(transaction=True)

pipe.set('name','alex')
pipe.set('role','sb')

pipe.execute()

管道

memcached与redis

1、相同点

• NoSQl数据库，数据存到内存，读取速度快
• 应用场景：页面缓存
• 好处：
  1. 减小数据库压力，提高访问速度
  2. 在数据挂掉的状况下，仍能保证业务正常运行一段时间，提高安全性

2、不一样点

• 类型：
  1. memcached：类型单一，只能存字符串"key为字符串"="value也为字符串"
  2. redis：支持五大类型 string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)、hash（哈希类型）
• 持久化：
  1. memcached：断电数据丢失
  2. redis：支持持久化，单独开一个进程完成持久化，要保持性能就须要关闭持久化，不少公司并不使用持久化功能

Python 操做Redis

1、下载

• pip3 install redis 官网
• redis默认不正式支持windows，到这里下载windows版本点击

2、链接

• Redis提供两个类Redis和StrictRedis用于实现Redis的命令，StrictRedis用于实现大部分官方的命令，并使用官方的语法和命令，
• Redis是StrictRedis的子类，用于向后兼容旧版本的redis-py。
• Redis链接实例是线程安全的，能够直接将redis链接实例设置为一个全局变量，直接使用。
• 若是须要另外一个Redis实例（or Redis数据库）时，就须要从新建立redis链接实例来获取一个新的链接
• 链接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
conn = redis.Redis(host="127.0.0.1",port=6379,password="",decode_responses=True) #decode_responses=True 设置取出的数据是字符，不是字节

conn.set("n1","v1")
print(type(conn.get("n1")))  # <class 'str'>

conn.hset("n2","k2","v2")
#redis={n2:{k2:v2}}
conn.hmset("n3",{"k3":"v3","k4":"v4"})

ret1=conn.get("xxxx")       #  没有xxxx 返回值是None  
ret2=conn.hget("n2","k2") #v2
ret3=conn.hget("n3","k3") #v3
ret4=conn.hget("n4","k4") #v4
ret5=conn.hgetall("n3")   #{"k3":"v3","k4":"v4"}

链接

3、链接池

• 使用connection pool来管理对一个redis server的全部链接，避免每次创建、释放链接的开销。
• 默认，每一个Redis实例都会维护一个本身的链接池。能够直接创建一个链接池，
• 而后做为参数传给Redis实例，这样就能够实现多个Redis实例共享一个链接池。

import redis
pool = redis.ConnectionPool(host="127.0.0.1", port=6379, password="",decode_responses=True, max_connections=10)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool)
conn.set("n1",22)
ret = conn.get("n1")
print(ret)

链接池

import redis
pool = redis.ConnectionPool(host="127.0.0.1", port=6379, password="",decode_responses=True, max_connections=100)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool)
conn.execute_command('select 1') #选择数据库 

选择数据库

4、发布订阅者模式

redis的发布和订阅者模式就像是广播发消息是同样的

import redis
conn = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, decode_responses=True)
conn.publish("gaoxin333", "18")

redis发布者

import redis
conn = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, decode_responses=True)
# 第一步 生成一个订阅者对象
pubsub = conn.pubsub()
# 第二步 订阅一个消息 实际上就是监听这个键
pubsub.subscribe("gaoxin333")
# 第三步 死循环一直等待监听结果
while True:
    print("working~~~")
    msg = pubsub.parse_response()
    print(msg)

redis订阅者

# monitor.py
import redis

class RedisHelper:

    def __init__(self):
        self.__conn = redis.Redis(host='127.0.0.1',port=6379)
        self.chan_pub = 'fm97.8' #发布信息的频道名
        self.chan_sub = 'fm97.8' #订阅信息的频道名

    def public(self, msg):
        self.__conn.publish(self.chan_pub, msg) #向发布频道发布消息
        return True

    def subscribe(self):
        pub = self.__conn.pubsub() #拿到pub对象
        pub.subscribe(self.chan_sub) #向订阅频道请求消息
        pub.parse_response() #解析响应的信息
        return pub

#发布者们

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from monitor import RedisHelper
import time

obj = RedisHelper()

while True:
    obj.public('hello1')
    time.sleep(5)

#订阅者们

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

from monitor import RedisHelper

obj = RedisHelper()
redis_sub = obj.subscribe()

while True:
    msg = redis_sub.parse_response()
    print(msg)

fm97.8

5、Redis可视化工具

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Django配置Redis

1、下载

• django项目中配置redis做为cache缓存，须要先安装django-redis模块
• pip3 install django-redis

2、配置

在settings.py中，按以下配置CACHE链接的redis信息：

CACHES = {
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
            "CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},
            # "PASSWORD": "密码",
            "DECODE_RESPONSES":True
        }
    },
}

settings

3、使用

先获取redis链接：
import django_redis
CACHE = django_redis.get_redis_connection()


在视图中
...
CACHE.set(key, value)
...

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