Python操作redis數據庫

一 redis介紹

　　redis是一個key-value存儲系統。和Memcached類似，它支持存儲的value類型相對更多，包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希類型）。這些數據類型都支持push/pop、add/remove及取交集並集和差集及更豐富的操作，而且這些操作都是原子性的。在此基礎上，redis支持各種不同方式的排序。與memcached一樣，為了保證效率，數據都是緩存在內存中。區別的是redis會周期性的把更新的數據寫入磁盤或者把修改操作寫入追加的記錄文件，並且在此基礎上實現了master-slave(主從)同步。

　　Redis 是一個高性能的key-value數據庫。 redis的出現，很大程度補償了memcached這類key/value存儲的不足，在部 分場合可以對關系數據庫起到很好的補充作用。它提供了Python，Ruby，Erlang，PHP客戶端，使用很方便,Redis支持主從同步。數據可以從主服務器向任意數量的從服務器上同步，從服務器可以是關聯其他從服務器的主服務器。這使得Redis可執行單層樹復制。從盤可以有意無意的對數據進行寫操作。由於完全實現了發布/訂閱機制，使得從數據庫在任何地方同步樹時，可訂閱一個頻道並接收主服務器完整的消息發布記錄。

二 redis連接

普通連接

redis-py提供兩個類Redis和StrictRedis用於實現Redis的命令，StrictRedis用於實現大部分官方的命令，並使用官方的語法和命令，Redis是StrictRedis的子類

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

r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)
r.set('name', 'albert')   #添加
print (r.get('name'))   #獲取

連接池

　　redis-py使用connection pool來管理對一個redis server的所有連接，避免每次建立、釋放連接的開銷。默認，每個Redis實例都會維護一個自己的連接池。可以直接建立一個連接池，然后作為參數Redis，這樣就可以實現多個Redis實例共享一個連接池

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

pool = redis.ConnectionPool(host='192.168.0.110', port=6379)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
r.set('name', 'albert')   #添加
print (r.get('name'))   #獲取

三 redis數據操作

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

#在Redis中設置值，默認不存在則創建，存在則修改
r.set('name', 'zhangsan')
'''參數：
     set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)
     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,同setnx(name, value)
     xx，如果設置為True，則只有name存在時，當前set操作才執行'''

setex(name, value, time)
#設置過期時間（秒）

psetex(name, time_ms, value)
#設置過期時間（豪秒）

mset()

#批量設置值
r.mset(name1='zhangsan', name2='lisi')
#或
r.mget({"name1":'zhangsan', "name2":'lisi'})

get(name)

　　獲取值

mget(keys, *args)

#批量獲取
print(r.mget("name1","name2"))
#或
li=["name1","name2"]
print(r.mget(li))

getset(name, value)

#設置新值，打印原值
print(r.getset("name1","wangwu")) #輸出:zhangsan
print(r.get("name1")) #輸出:wangwu

getrange(key, start, end)

#根據字節獲取子序列
r.set("name","zhangsan")
print(r.getrange("name",0,3))#輸出:zhan

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，如果新值太長時，則向后添加
r.set("name","zhangsan")
r.setrange("name",1,"z")
print(r.get("name")) #輸出:zzangsan
r.setrange("name",6,"zzzzzzz")
print(r.get("name")) #輸出:zzangszzzzzzz

setbit(name, offset, value)

#對二進制表示位進行操作
''' name:redis的name
    offset，位的索引（將值對應的ASCII碼變換成二進制后再進行索引）
    value，值只能是 1 或 0 '''

str="345"
r.set("name",str)
for i in str:
    print(i,ord(i),bin(ord(i)))#輸出 值、ASCII碼中對應的值、對應值轉換的二進制
'''
輸出:
51 0b110011
52 0b110100
53 0b110101'''

r.setbit("name",6,0)#把第7位改為0，也就是3對應的變成了0b110001
print(r.get("name"))#輸出：145

getbit(name, offset)

#獲取name對應值的二進制中某位的值(0或1)
r.set("name","3") # 對應的二進制0b110011
print(r.getbit("name",5))   #輸出:0
print(r.getbit("name",6))   #輸出:1

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

#獲取對應二進制中1的個數
r.set("name","345")#0b110011 0b110100 0b110101
print(r.bitcount("name",start=0,end=1)) #輸出:7
''' key:Redis的name
    start:字節起始位置
    end:字節結束位置'''

strlen(name)

#返回name對應值的字節長度（一個漢字3個字節）
r.set("name","zhangsan")
print(r.strlen("name")) #輸出:8

incr(self, name, amount=1)

#自增mount對應的值，當mount不存在時，則創建mount＝amount，否則，則自增,amount為自增數(整數)
print(r.incr("mount",amount=2))#輸出:2
print(r.incr("mount"))#輸出:3
print(r.incr("mount",amount=3))#輸出:6
print(r.incr("mount",amount=6))#輸出:12
print(r.get("mount")) #輸出:12

incrbyfloat(self, name, amount=1.0)

#類似 incr() 自增,amount為自增數(浮點數)

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，amount為自增數(整數)

append(name, value)

#在name對應的值后面追加內容
r.set("name","zhangsan")
print(r.get("name"))    #輸出:'zhangsan
r.append("name","lisi")
print(r.get("name"))    #輸出:zhangsanlisi

2、Hash 操作

redis中的Hash 在內存中類似於一個name對應一個dic來存儲 

 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）
r.hset("dic_name","a1","aa")

hget(name,key)

r.hset("dic_name","a1","aa")
#在name對應的hash中根據key獲取value
print(r.hget("dic_name","a1"))#輸出:aa

hgetall(name)

#獲取name對應hash的所有鍵值
print(r.hgetall("dic_name"))

hmset(name, mapping)

#在name對應的hash中批量設置鍵值對,mapping:字典
dic={"a1":"aa","b1":"bb"}
r.hmset("dic_name",dic)
print(r.hget("dic_name","b1"))#輸出:bb

hmget(name, keys, *args)

# 在name對應的hash中獲取多個key的值
li=["a1","b1"]
print(r.hmget("dic_name",li))
print(r.hmget("dic_name","a1","b1"))

hlen(name)、hkeys(name)、hvals(name)

dic={"a1":"aa","b1":"bb"}
r.hmset("dic_name",dic)

#hlen(name) 獲取hash中鍵值對的個數
print(r.hlen("dic_name"))

#hkeys(name) 獲取hash中所有的key的值
print(r.hkeys("dic_name"))

#hvals(name) 獲取hash中所有的value的值
print(r.hvals("dic_name"))

hexists(name, key)

#檢查name對應的hash是否存在當前傳入的key
print(r.hexists("dic_name","a1"))#輸出:True

hdel(name,*keys)

#刪除指定name對應的key所在的鍵值對
r.hdel("dic_name","a1")

hincrby(name, key, amount=1)

#自增hash中key對應的值，不存在則創建key=amount(amount為整數)
print(r.hincrby("demo","a",amount=2))

hincrbyfloat(name, key, amount=1.0)

#自增hash中key對應的值，不存在則創建key=amount(amount為浮點數)

3、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 

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
r.lpush("list_name",2)
r.lpush("list_name",3,4,5)#保存在列表中的順序為5，4，3，2

rpush(name,values)

#同lpush，但每個新的元素都添加到列表的最右邊

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

rpushx(name,value)

#在name對應的list中添加元素，只有name已經存在時，值添加到列表的最右邊

llen(name)

# name對應的list元素的個數
print(r.llen("list_name"))

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
r.linsert("list_name","BEFORE","2","SS")#在列表內找到第一個元素2，在它前面插入SS

'''參數：
     name: redis的name
     where: BEFORE（前）或AFTER（后）
     refvalue: 列表內的值
     value: 要插入的數據'''

r.lset(name, index, value)

#對list中的某一個索引位置重新賦值
r.lset("list_name",0,"bbb")

r.lrem(name, value, num)

#刪除name對應的list中的指定值
r.lrem("list_name","SS",num=0)

''' 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)

#移除列表的左側第一個元素，返回值則是第一個元素
print(r.lpop("list_name"))

lindex(name, index)

#根據索引獲取列表內元素
print(r.lindex("list_name",1))

lrange(name, start, end)

#分片獲取元素
print(r.lrange("list_name",0,-1))

ltrim(name, start, end)

#移除列表內沒有在該索引之內的值
r.ltrim("list_name",0,2)

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
#src 要取數據的列表
#dst 要添加數據的列表

brpoplpush(src, dst, timeout=0)

#同rpoplpush，多了個timeout, timeout：取數據的列表沒元素后的阻塞時間，0為一直阻塞
r.brpoplpush("list_name","list_name1",timeout=0)

blpop(keys, timeout)

#將多個列表排列,按照從左到右去移除各個列表內的元素
r.lpush("list_name",3,4,5)
r.lpush("list_name1",3,4,5)

while True:
    print(r.blpop(["list_name","list_name1"],timeout=0))
    print(r.lrange("list_name",0,-1),r.lrange("list_name1",0,-1))

'''keys: redis的name的集合
   timeout: 超時時間，獲取完所有列表的元素之后，阻塞等待列表內有數據的時間（秒）, 0 表示永遠阻塞'''

r.brpop(keys, timeout)

#同blpop，將多個列表排列,按照從右像左去移除各個列表內的元素

4、Set 操作

Set集合就是不允許重復的列表

sadd(name,values)

#給name對應的集合中添加元素
r.sadd("set_name","aa")
r.sadd("set_name","aa","bb")

smembers(name)

#獲取name對應的集合的所有成員

scard(name)

#獲取name對應的集合中的元素個數
r.scard("set_name")

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
r.sadd("set_name","aa","bb")
r.sadd("set_name1","bb","cc")
r.sadd("set_name2","bb","cc","dd")

print(r.sdiff("set_name","set_name1","set_name2"))#輸出:｛aa｝

sdiffstore(dest, keys, *args)

#相當於把sdiff獲取的值加入到dest對應的集合中

sinter(keys, *args)

# 獲取多個name對應集合的並集
r.sadd("set_name","aa","bb")
r.sadd("set_name1","bb","cc")
r.sadd("set_name2","bb","cc","dd")

print(r.sinter("set_name","set_name1","set_name2"))#輸出:｛bb｝

sinterstore(dest, keys, *args)

#獲取多個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對應的集合內的元素

smove(src, dst, value)

#將某個元素從一個集合中移動到另外一個集合

spop(name)

#從集合的右側移除一個元素，並將其返回

srandmember(name, numbers)

# 從name對應的集合中隨機獲取numbers個元素
print(r.srandmember("set_name2",2))

srem(name, values)

#刪除name對應的集合中的某些值
print(r.srem("set_name2","bb","dd"))

sunion(keys, *args)

#獲取多個name對應的集合的並集
r.sunion("set_name","set_name1","set_name2")

sunionstore(dest,keys, *args)

#獲取多個name對應的集合的並集，並將結果保存到dest對應的集合中

5 zset有序集合操作

　　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
r.zadd("zset_name", "a1", 6, "a2", 2,"a3",5)
#或
r.zadd('zset_name1', b1=10, b2=5)

zcard(name)

#獲取有序集合內元素的數量

zcount(name, min, max)

#獲取有序集合中分數在[min,max]之間的個數
print(r.zcount("zset_name",1,5))

zincrby(name, value, amount)

#自增有序集合內value對應的分數
r.zincrby("zset_name","a1",amount=2)#自增zset_name對應的有序集合里a1對應的分數

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
aa=r.zrange("zset_name",0,1,desc=False,withscores=True,score_cast_func=int)
print(aa)
'''參數：
    name    redis的name
    start   有序集合索引起始位置
    end     有序集合索引結束位置
    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'''

zrevrange(name, start, end, withscores=False, score_cast_func=float)

#同zrange，集合是從大到小排序的

zrank(name, value)、zrevrank(name, value)

#獲取value值在name對應的有序集合中的排行位置（從0開始）
print(r.zrank("zset_name", "a2"))

print(r.zrevrank("zset_name", "a2"))#從大到小排序

zscore(name, value)

#獲取name對應有序集合中 value 對應的分數
print(r.zscore("zset_name","a1"))

zrem(name, values)

#刪除name對應的有序集合中值是values的成員
r.zrem("zset_name","a1","a2")

zremrangebyrank(name, min, max)

#根據排行范圍刪除

zremrangebyscore(name, min, max)

#根據分數范圍刪除

zinterstore(dest, keys, aggregate=None)

r.zadd("zset_name", "a1", 6, "a2", 2,"a3",5)
r.zadd('zset_name1', a1=7,b1=10, b2=5)

# 獲取兩個有序集合的交集並放入dest集合，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
r.zinterstore("zset_name2",("zset_name1","zset_name"),aggregate="MAX")
print(r.zscan("zset_name2"))

zunionstore(dest, keys, aggregate=None)

#獲取兩個有序集合的並集並放入dest集合，其他同zinterstore，

其他常用操作

delete(*names)

#根據name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* ？等通配符匹配獲取redis的name

expire(name ,time)

# 為某個name設置超時時間

rename(src, dst)

# 重命名

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

四 redis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。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='192.168.0.110', port=6379)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)

pipe = r.pipeline(transaction=True)

r.set('name', 'zhangsan')
r.set('name', 'lisi')

pipe.execute()

五 發布和訂閱

首先定義一個RedisHelper類，連接Redis，定義頻道為monitor，定義發布(publish)及訂閱(subscribe)方法。

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

class RedisHelper(object):
    def __init__(self):
        self.__conn = redis.Redis(host='192.168.0.110',port=6379)#連接Redis
        self.channel = 'monitor' #定義名稱

    def publish(self,msg):#定義發布方法
        self.__conn.publish(self.channel,msg)
        return True

    def subscribe(self):#定義訂閱方法
        pub = self.__conn.pubsub()
        pub.subscribe(self.channel)
        pub.parse_response()
        return pub

發布者

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#發布
from RedisHelper import RedisHelper

obj = RedisHelper()
obj.publish('hello')#發布

訂閱者

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#訂閱
from RedisHelper import RedisHelper

obj = RedisHelper()
redis_sub = obj.subscribe()#調用訂閱方法

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