前面我們簡單介紹了redis nosql數據庫，現在我們在python里面來使用redis。
一、python連接redis
在python中，要操作redis，目前主要是通過一個python-redis模塊來實現
1、在python中安裝redis模塊
1 pip3 install redis
2、在python中使用redis
跟其他模塊一樣，在安裝好redis模塊后，要使用redis模塊就要先導入。
python連接redis數據庫：
1 #!/usr/bin/env python 2 # -*- coding:utf8 -*- 3 4 import redis 5 6 ''' 7 這種連接是連接一次就斷了，耗資源.端口默認6379，就不用寫 8 r = redis.Redis(host='127.0.0.1',port=6379,password='tianxuroot') 9 r.set('name','root') 10 11 print(r.get('name').decode('utf8')) 12 ''' 13 ''' 14 連接池： 15 當程序創建數據源實例時，系統會一次性創建多個數據庫連接，並把這些數據庫連接保存在連接池中，當程序需要進行數據庫訪問時， 16 無需重新新建數據庫連接，而是從連接池中取出一個空閑的數據庫連接 17 ''' 18 pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1',password='helloworld') #實現一個連接池 19 20 r = redis.Redis(connection_pool=pool) 21 r.set('foo','bar') 22 print(r.get('foo').decode('utf8'))
二、Redis API使用
redis-py 的API的使用可以分類為：
- 連接方式
- 連接池
- 操作
- String 操作
- Hash 操作
- List 操作
- Set 操作
- Sort Set 操作
- 管道
- 發布訂閱
前面通過一個連接實例來簡述了python用過redis模塊連接redis數據庫的連接方式和連接池。
接下來主要看如何通過python來操作redis數據庫：
1. String操作
redis中的String在在內存中按照一個name對應一個value來存儲。如圖：
set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False) 在Redis中設置值，默認，不存在則創建，存在則修改 參數： ex，過期時間（秒） px，過期時間（毫秒） nx，如果設置為True，則只有name不存在時，當前set操作才執行 xx，如果設置為True，則只有name存在時，崗前set操作才執行 setnx(name, value) #設置值，只有name不存在時，執行設置操作（添加） setex(name, value, time)
# 設置值 # 參數： # time，過期時間（數字秒 或 timedelta對象） psetex(name, time_ms, value)
# 設置值 # 參數：
# time_ms，過期時間（數字毫秒 或 timedelta對象） mset(*args, **kwargs) 批量設置值 如： mset(k1='v1', k2='v2') 或 mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'}) get(name) 獲取值 mget(keys, *args) 批量獲取 如： mget('name', 'root') 或 r.mget(['name', 'root']) getset(name, value) 設置新值並獲取原來的值 getrange(key, start, end) # 獲取子序列（根據字節獲取，非字符） # 參數： #name，Redis 的 name # start，起始位置（字節） # end，結束位置（字節） # 如： "你好" ，0-3表示 "你" (utf8中一個中文字符占三個字節) setrange(name, offset, value) # 修改字符串內容，從指定字符串索引開始向后替換（新值太長時，則向后添加） # 參數： # offset，字符串的索引，字節（一個漢字三個字節） # value，要設置的值 setbit(name, offset, value) # 對name對應值的二進制表示的位進行操作 # 參數： # name，redis的name # offset，位的索引（將值變換成二進制后再進行索引） # value，值只能是 1 或 0 # 注：如果在Redis中有一個對應： n1 = "foo"， 那么字符串foo的二進制表示為：01100110 01101111 01101111 所以，如果執行 setbit('n1', 7, 1)，則就會將第7位設置為1， 那么最終二進制則變成 01100111 01101111 01101111，即："goo" # 擴展，轉換二進制表示： # source = "你好啊" source = "foo" for i in source: num = ord(i) print bin(num).replace('b','') 特別的，如果source是漢字 "你好啊"怎么辦？ 答：對於utf-8，每一個漢字占 3 個字節，那么 "人生苦短" 則有 12個字節 對於漢字，for循環時候會按照 字節 迭代，那么在迭代時，將每一個字節轉換 十進制數，然后再將十進制數轉換成二進制 11100110 10101101 10100110 11100110 10110010 10011011 11101001 10111101 10010000 -------------------------- ----------------------------- ----------------------------- 你 好 啊 *用途舉例，用最省空間的方式，存儲在線用戶數及分別是哪些用戶在線 getbit(name, offset) # 獲取name對應的值的二進制表示中的某位的值 （0或1） bitcount(key, start=None, end=None) # 獲取name對應的值的二進制表示中 1 的個數 # 參數： # key，Redis的name # start，位起始位置 # end，位結束位置 strlen(name) # 返回name對應值的字節長度（一個漢字3個字節） incr(self, name, amount=1) # 自增 name對應的值，當name不存在時，則創建name＝amount，否則，則自增。 # 參數： # name,Redis的name # amount,自增數（必須是整數） # 注：同incrby incrbyfloat(self, name, amount=1.0) # 自增 name對應的值，當name不存在時，則創建name＝amount，否則，則自增。 # 參數： # name,Redis的name # amount,自增數（浮點型） decr(self, name, amount=1) # 自減 name對應的值，當name不存在時，則創建name＝amount，否則，則自減。 # 參數： # name,Redis的name # amount,自減數（整數） append(key, value) # 在redis name對應的值后面追加內容 # 參數： key, redis的name value, 要追加的字符串
2. Hash操作
hash表現形式上有些像pyhton中的dict,可以存儲一組關聯性較強的數據 ， redis中Hash在內存中的存儲格式如下圖：
hset(name, key, value) # name對應的hash中設置一個鍵值對（不存在，則創建；否則，修改）， 注意： 在python中，鍵值對是dict， 這里的name必須是dict格式。eg：xxx[]、 xxx[k]... # 參數： # name，redis的name #key，name對應的hash中的key # value，name對應的hash中的value # 注： # hsetnx(name, key, value),當name對應的hash中不存在當前key時則創建（相當於添加） hmset(name, mapping) # 在name對應的hash中批量設置鍵值對 # 參數： # name，redis的name # mapping，字典，如：{'k1':'v1', 'k2': 'v2'} # 如： # r.hmset('xx', {'k1':'v1', 'k2': 'v2'}) hget(name,key) # 在name對應的hash中獲取根據key獲取value hmget(name, keys, *args) # 在name對應的hash中獲取多個key的值 # 參數： # name，reids對應的name # keys，要獲取key集合，如：['k1', 'k2', 'k3'] # *args，要獲取的key，如：k1,k2,k3 # 如： # r.mget('xx', ['k1', 'k2']) # 或 # print r.hmget('xx', 'k1', 'k2') hgetall(name) #獲取name對應hash的所有鍵值 hlen(name) # 獲取name對應的hash中鍵值對的個數 hkeys(name) # 獲取name對應的hash中所有的key的值 hvals(name) # 獲取name對應的hash中所有的value的值 hexists(name, key) # 檢查name對應的hash是否存在當前傳入的key hdel(name,*keys) # 將name對應的hash中指定key的鍵值對刪除 hincrby(name, key, amount=1) # 自增name對應的hash中的指定key的值，不存在則創建key=amount # 參數： # name，redis中的name # key， hash對應的key # amount，自增數（整數） hincrbyfloat(name, key, amount=1.0) # 自增name對應的hash中的指定key的值，不存在則創建key=amount # 參數： # name，redis中的name # key， hash對應的key # amount，自增數（浮點數） # 自增name對應的hash中的指定key的值，不存在則創建key=amount hscan(name, cursor=0, match=None, count=None) Start a full hash scan with: HSCAN myhash 0 Start a hash scan with fields matching a pattern with: HSCAN myhash 0 MATCH order_* Start a hash scan with fields matching a pattern and forcing the scan command to do more scanning with: HSCAN myhash 0 MATCH order_* COUNT 1000 # 增量式迭代獲取，對於數據大的數據非常有用，hscan可以實現分片的獲取數據，並非一次性將數據全部獲取完，從而放置內存被撐爆 # 參數： # name，redis的name # cursor，游標（基於游標分批取獲取數據） # match，匹配指定key，默認None 表示所有的key # count，每次分片最少獲取個數，默認None表示采用Redis的默認分片個數 # 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的值為0時，表示數據已經通過分片獲取完畢 hscan_iter(name, match=None, count=None) # 利用yield封裝hscan創建生成器，實現分批去redis中獲取數據 # 參數： # match，匹配指定key，默認None 表示所有的key # count，每次分片最少獲取個數，默認None表示采用Redis的默認分片個數 # 如： # for item in r.hscan_iter('xx'): # print item
3. list
List操作，redis中的List在在內存中按照一個name對應一個List來存儲。如圖：
lpush(name,values) # 在name對應的list中添加元素，每個新的元素都添加到列表的最左邊 # 如： # r.lpush('oo', 11,22,33) # 保存順序為: 33,22,11 # 擴展： # rpush(name, values) 表示從右向左操作 lpushx(name,value) # 在name對應的list中添加元素，只有name已經存在時，值添加到列表的最左邊
# 更多： # rpushx(name, value) 表示從右向左操作 llen(name) # name對應的list元素的個數 linsert(name, where, refvalue, value)) # 在name對應的列表的某一個值前或后插入一個新值 # 參數： # name，redis的name # where，BEFORE或AFTER # refvalue，標桿值，即：在它前后插入數據 # value，要插入的數據 r.lset(name, index, value) # 對name對應的list中的某一個索引位置重新賦值 # 參數： # name，redis的name # index，list的索引位置 # value，要設置的值 r.lrem(name, value, num) # 在name對應的list中刪除指定的值 # 參數： # name，redis的name # value，要刪除的值 # num，num=0，刪除列表中所有的指定值； # num=2,從前到后，刪除2個； # num=-2,從后向前，刪除2個 lpop(name) # 在name對應的列表的左側獲取第一個元素並在列表中移除，返回值則是第一個元素 # 更多： # rpop(name) 表示從右向左操作 lindex(name, index) #在name對應的列表中根據索引獲取列表元素 lrange(name, start, end) # 在name對應的列表分片獲取數據 # 參數： # name，redis的name # start，索引的起始位置 # end，索引結束位置 ltrim(name, start, end) # 在name對應的列表中移除沒有在start-end索引之間的值 # 參數： # name，redis的name # start，索引的起始位置 # end，索引結束位置 rpoplpush(src, dst) # 從一個列表取出最右邊的元素，同時將其添加至另一個列表的最左邊 # 參數： # src，要取數據的列表的name # dst，要添加數據的列表的name blpop(keys, timeout) # 將多個列表排列，按照從左到右去pop對應列表的元素 # 參數： # keys，redis的name的集合 # timeout，超時時間，當元素所有列表的元素獲取完之后，阻塞等待列表內有數據的時間（秒）, 0 表示永遠阻塞 # 更多： # r.brpop(keys, timeout)，從右向左獲取數據 brpoplpush(src, dst, timeout=0) # 從一個列表的右側移除一個元素並將其添加到另一個列表的左側 # 參數： # src，取出並要移除元素的列表對應的name # dst，要插入元素的列表對應的name # timeout，當src對應的列表中沒有數據時，阻塞等待其有數據的超時時間（秒），0 表示永遠阻塞
4.set集合操作
Set操作，Set集合就是不允許重復的列表。這里包括了一般的集合和有序集合。
sadd(name,values) # name對應的集合中添加元素 scard(name) #獲取name對應的集合中元素個數 sdiff(keys, *args) #在第一個name對應的集合中且不在其他name對應的集合的元素集合 sdiffstore(dest, keys, *args) # 獲取第一個name對應的集合中且不在其他name對應的集合，再將其新加入到dest對應的集合中 sinter(keys, *args) # 獲取多一個name對應集合的並集 sinterstore(dest, keys, *args) # 獲取多一個name對應集合的並集，再講其加入到dest對應的集合中 sismember(name, value) # 檢查value是否是name對應的集合的成員 smembers(name) # 獲取name對應的集合的所有成員 smove(src, dst, value) # 將某個成員從一個集合中移動到另外一個集合 spop(name) # 從集合的右側（尾部）移除一個成員，並將其返回 srandmember(name, numbers) # 從name對應的集合中隨機獲取 numbers 個元素 srem(name, values) # 在name對應的集合中刪除某些值 sunion(keys, *args) # 獲取多一個name對應的集合的並集 sunionstore(dest,keys, *args) # 獲取多一個name對應的集合的並集，並將結果保存到dest對應的集合中 sscan(name, cursor=0, match=None, count=None) sscan_iter(name, match=None, count=None) # 同字符串的操作，用於增量迭代分批獲取元素，避免內存消耗太大
有序集合，在集合的基礎上，為每元素排序；元素的排序需要根據另外一個值來進行比較，所以，對於有序集合，每一個元素有兩個值，即：值和分數，分數專門用來做排序。zadd(name, *args, **kwargs) # 在name對應的有序集合中添加元素 # 如： # zadd('zz', 'n1', 1, 'n2', 2) # 或 # zadd('zz', n1=11, n2=22) zcard(name) # 獲取name對應的有序集合元素的數量 zcount(name, min, max) # 獲取name對應的有序集合中分數 在 [min,max] 之間的個數 zincrby(name, value, amount) # 自增name對應的有序集合的 name 對應的分數 r.zrange( name, start, end, desc=False, withscores=False, score_cast_func=float) # 按照索引范圍獲取name對應的有序集合的元素 # 參數： # name，redis的name # start，有序集合索引起始位置（非分數） # end，有序集合索引結束位置（非分數） # desc，排序規則，默認按照分數從小到大排序 # withscores，是否獲取元素的分數，默認只獲取元素的值 # score_cast_func，對分數進行數據轉換的函數 # 更多： # 從大到小排序 # zrevrange(name, start, end, withscores=False, score_cast_func=float) # 按照分數范圍獲取name對應的有序集合的元素 # zrangebyscore(name, min, max, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float) # 從大到小排序 # zrevrangebyscore(name, max, min, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float) zrank(name, value) # 獲取某個值在 name對應的有序集合中的排行（從 0 開始） # 更多： # zrevrank(name, value)，從大到小排序 zrem(name, values) # 刪除name對應的有序集合中值是values的成員 # 如：zrem('zz', ['s1', 's2']) zremrangebyrank(name, min, max) # 根據排行范圍刪除 zremrangebyscore(name, min, max) # 根據分數范圍刪除 zscore(name, value) # 獲取name對應有序集合中 value 對應的分數 zinterstore(dest, keys, aggregate=None) # 獲取兩個有序集合的交集，如果遇到相同值不同分數，則按照aggregate進行操作 # aggregate的值為: SUM MIN MAX zunionstore(dest, keys, aggregate=None) # 獲取兩個有序集合的並集，如果遇到相同值不同分數，則按照aggregate進行操作 # aggregate的值為: SUM MIN MAX zscan(name, cursor=0, match=None, count=None, score_cast_func=float) zscan_iter(name, match=None, count=None,score_cast_func=float) # 同字符串相似，相較於字符串新增score_cast_func，用來對分數進行操作
5、其他常用操作
delete(*names) # 根據刪除redis中的任意數據類型 exists(name) # 檢測redis的name是否存在 keys(pattern='*') # 根據模型獲取redis的name # 更多： # KEYS * 匹配數據庫中所有 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 expire(name ,time) # 為某個redis的某個name設置超時時間 rename(src, dst) # 對redis中src的name重命名為dst move(name, db)) # 將redis的某個值移動到指定的db下 randomkey() # 隨機獲取一個redis的name（不刪除） type(name) # 獲取name對應值的類型 scan(cursor=0, match=None, count=None) scan_iter(match=None, count=None) # 同字符串操作，用於增量迭代獲取key
三、管道
redis-py默認在執行每次請求都會創建（連接池申請連接）和斷開（歸還連接池）一次連接操作，如果想要在一次請求中指定多個命令，則可以使用pipline實現一次請求指定多個命令，並且默認情況下一次pipline 是原子性操作。
1 #!/usr/bin/env python 2 # -*- coding:utf-8 -*- 3 4 import redis 5 6 pool = redis.ConnectionPool(host='192.168.22.132', port=6379) 7 r = redis.Redis(connection_pool=pool) 8 9 # pipe = r.pipeline(transaction=False) 10 pipe = r.pipeline(transaction=True) 11 12 pipe.set('name', 'root') 13 pipe.set('role', 'root') 14 15 pipe.execute()
四、發布與訂閱
發布者：服務器
訂閱者：Dashboad和數據處理
redis_helper:
1 #!/usr/bin/env python 2 # -*- coding:utf8 -*- 3 4 import redis 5 6 class RedisHelper(object): 7 8 def __init__(self): 9 self.__conn = redis.Redis(host='localhost') #連接本機，ip不用寫 10 self.chan_sub = 'fm104.5' 11 self.chan_pub = 'fm86' #這個頻道沒用到啊... 12 13 def public(self,msg): 14 self.__conn.publish(self.chan_sub,msg) 15 return True 16 17 def subscribe(self): 18 pub = self.__conn.pubsub() 19 pub.subscribe(self.chan_sub) #訂閱的頻道 20 pub.parse_response() #准備好監聽(再調用一次就是開始監聽) 21 return pub
redis訂閱：
1 #!/usr/bin/env python 2 # -*- coding:utf8 -*- 3 4 from redis_helper import RedisHelper 5 6 obj = RedisHelper() 7 redis_sub = obj.subscribe() 8 9 while True: 10 msg = redis_sub.parse_response() 11 print(msg) #[b'message', b'fm104.5', b'who are you?'] 12 # print(msg[2].decode('utf8'))
redis發布：
1 #!/usr/bin/env python 2 # -*- coding:utf8 -*- 3 4 ''' 5 發布與訂閱是不同於存值取值，存值取值不需要同步，發布與訂閱是需要同步的 6 ''' 7 ''' 8 #這樣是可以的，為了配套，使用下面的 9 import redis 10 11 obj = redis.Redis(password='helloworld') 12 obj.publish('fm104.5','hello') 13 14 ''' 15 16 from redis_helper import RedisHelper 17 18 obj = RedisHelper() 19 obj.public('hello')