redis 數據庫

 一 概述

 　　redis是一種nosql數據庫,他的數據是保存在內存中，同時redis可以定時把內存數據同步到磁盤，即可以將數據持久化，並且他比memcached支持更多的數據結構(string,list列表[隊列和棧],set[集合],sorted set[有序集合],hash(hash表))。相關參考文檔：http://redisdoc.com/index.html

 

二 redis 使用場景

1. 登錄會話存儲：存儲在redis中，與memcached相比，數據不會丟失。
2. 排行版/計數器：比如一些秀場類的項目，經常會有一些前多少名的主播排名。還有一些文章閱讀量的技術，或者新浪微博的點贊數等。
3. 作為消息隊列：比如celery就是使用redis作為中間人。
4. 當前在線人數：還是之前的秀場例子，會顯示當前系統有多少在線人數。
5. 一些常用的數據緩存：比如我們的BBS論壇，板塊不會經常變化的，但是每次訪問首頁都要從mysql中獲取，可以在redis中緩存起來，不用每次請求數據庫。
6. 把前200篇文章緩存或者評論緩存：一般用戶瀏覽網站，只會瀏覽前面一部分文章或者評論，那么可以把前面200篇文章和對應的評論緩存起來。用戶訪問超過的，就訪問數據庫，並且以后文章超過200篇，則把之前的文章刪除。
7. 好友關系：微博的好友關系使用redis實現。
8. 發布和訂閱功能：可以用來做聊天軟件。

 

三 redis 和 memcached 比較

	memcached	redis
類型	純內存數據庫	內存磁盤同步數據庫
數據類型	在定義value時就要固定數據類型	不需要
虛擬內存	不支持	支持
過期策略	支持	支持
存儲數據安全	不支持	可以將數據同步到dump.db中
災難恢復	不支持	可以將磁盤中的數據恢復到內存中
分布式	支持	主從同步
訂閱與發布	不支持	支持

 

四 redis 在 Ubuntu 系統中的安裝與啟動

1. 安裝

sudo apt-get install redis-server

2. 卸載

sudo apt-get purge --auto-remove redis-server

3.啟動：redis 安裝后，默認會自動啟動，可以通過以下命令查看

ps aux|grep redis

　　如果自己手動啟動，通過以下命令進行啟動：

sudo service redis-server start

4. 停止

sudo service redis-server stop

　　

五 對 redis 的操作

　　對redis的操作可以用兩種方式，第一種方式采用redis-cli，第二種方式采用編程語言，比如Python、PHP和JAVA等。

1. 使用 redis-cli 對 redis 進行字符串操作

2. 啟動redis

sudo service redis-server start

3. 連接上redis-server

redis-cli -h [ip] -p [端口]

4. 添加

set key value
  如：
set username xiaotuo

　　將字符串值value關聯到key。如果key已經持有其他值，set命令就覆寫舊值，無視其類型。並且默認的過期時間是永久，即永遠不會過期。

5. 刪除

del key
如：
del username

6. 設置過期時間

expire key timeout(單位為秒)

7. 查看過期時間

ttl key
如：
ttl username

8.查看當前redis中的所有key

keys *

9. 列表操作

• 在列表左邊添加元素：lpush key value
  • 將值value插入到列表key的表頭。如果key不存在，一個空列表會被創建並執行lpush操作。當key存在但不是列表類型時，將返回一個錯誤。
• 在列表右邊添加元素：rpush key value
  • 將值value插入到列表key的表尾。如果key不存在，一個空列表會被創建並執行RPUSH操作。當key存在但不是列表類型時，返回一個錯誤。
• 查看列表中的元素：lrange key start stop
  • 返回列表key中指定區間內的元素，區間以偏移量start和stop指定,如果要左邊的第一個到最后的一個lrange key 0 -1。
• 移除列表中的元素
  • 移除並返回列表key的頭元素：lpop key
  • 移除並返回列表的尾元素：rpop key
  • 移除並返回列表key的中間元素：lrem key count value
    • 將刪除key這個列表中，count個值為value的元素
• 指定返回第幾個元素：lindex key index
  • 將返回key這個列表中，索引為index的這個元素。
• 獲取列表中的元素個數

llen key
如：
llen languages

• 刪除指定的元素

lrem key count value
如：
lrem languages 0 php

　　根據參數 count 的值，移除列表中與參數 value 相等的元素。count的值可以是以下幾種

• • count > 0：從表頭開始向表尾搜索，移除與value相等的元素，數量為count
  • count < 0：從表尾開始向表頭搜索，移除與 value相等的元素，數量為count的絕對值
  • count = 0：移除表中所有與value 相等的值

10. set集合的操作 

• 添加元素

sadd set value1 value2....
如：
sadd team xiaotuo datuo

• 查看元素

smembeers set
如：
smembers team

• 移除元素

srem set member...
如：
srem team xiaotuo datuo

• 查看集合中的元素個數

scard set
如：
scard team1

• 獲取多個集合的交集

sinter set1 set2
如：
sinter team1 team2

• 獲取多個集合的並集

sunion set1 set2
如：
sunion team1 team2

• 獲取多個集合的差集

sdiff set1 set2
如：
sdiff team1 team2

11. hash哈希操作 

• 添加一個新值

hset key field value
如：
hset website baidu baidu.com

　　將哈希表key中的域field的值設為value。
如果key不存在，一個新的哈希表被創建並進行 HSET操作。如果域 field已經存在於哈希表中，舊值將被覆蓋。

• 獲取哈希中的field對應的值

hget key field
如：
hget website baidu

• 刪除field中的某個field

hdel key field
如：
hdel website baidu

• 獲取某個哈希中所有的field和value

hgetall key
如：
hgetall website

• 獲取某個哈希中所有的field

hkeys key
如：
hkeys website

• 獲取某個哈希中所有的值

hvals key
如：
hvals website

• 判斷哈希中是否存在某個field

hexists key field
如：
hexists website baidu

• 獲取哈希中總共的鍵值對

hlen field
如：
hlen website

12. 事務操作

　　Redis事務可以一次執行多個命令，事務具有以下特征

• 隔離操作：事務中的所有命令都會序列化、按順序地執行，不會被其他命令打擾。
• 原子操作：事務中的命令要么全部被執行，要么全部都不執行
• 開啟一個事務

multi

　　以后執行的所有命令，都在這個事務中執行的。

• 執行事務

exec

　　會將在multi和exec中的操作一並提交。

• 取消事務

discard

　　會將multi后的所有命令取消。

• 監視一個或者多個key

watch key...

　　監視一個(或多個)key，如果在事務執行之前這個(或這些) key被其他命令所改動，那么事務將被打斷。

• 取消所有key的監視

unwatch

13. 發布/訂閱操作

• 給某個頻道發布消息

publish channel message

• 訂閱某個頻道的消息

subscribe channel

14. 持久化 

　　redis提供了兩種數據備份方式，一種是RDB，另外一種是AOF，以下將詳細介紹這兩種備份策略：

	RDB	AOF
開啟關閉 | 開啟	默認開啟。關閉：把配置文件中所有的save都注釋，就是關閉了	開啟：在配置文件中appendonly yes即開啟了aof，為no關閉。
同步機制	可以指定某個時間內發生多少個命令進行同步。比如1分鍾內發生了2次命令，就做一次同步。	每秒同步或者每次發生命令后同步
存儲內容	存儲的是redis里面的具體的值	存儲的是執行的更新數據的操作命令
存儲文件的路徑	根據dir以及dbfilename來指定路徑和具體的文件名	根據dir以及appendfilename來指定具體的路徑和文件名
優點	（1）存儲數據到文件中會進行壓縮，文件體積比aof小。（2）因為存儲的是redis具體的值，並且會經過壓縮，因此在恢復的時候速度比AOF快。（3）非常適用於備份。	（1）AOF的策略是每秒鍾或者每次發生寫操作的時候都會同步，因此即使服務器故障，最多只會丟失1秒的數據。（2）AOF存儲的是Redis命令，並且是直接追加到aof文件后面，因此每次備份的時候只要添加新的數據進去就可以了。（3）如果AOF文件比較大了，那么Redis會進行重寫，只保留最小的命令集合。
缺點	（1）RDB在多少時間內發生了多少寫操作的時候就會出發同步機制，因為采用壓縮機制，RDB在同步的時候都重新保存整個Redis中的數據，因此你一般會設置在最少5分鍾才保存一次數據。在這種情況下，一旦服務器故障，會造成5分鍾的數據丟失。（2）在數據保存進RDB的時候，Redis會fork出一個子進程用來同步，在數據量比較大的時候，可能會非常耗時。	（1）AOF文件因為沒有壓縮，因此體積比RDB大。（2）AOF是在每秒或者每次寫操作都進行備份，因此如果並發量比較大，效率可能有點慢。（3）AOF文件因為存儲的是命令，因此在災難恢復的時候Redis會重新運行AOF中的命令，速度不及RDB。

　　更多知識參考: http://redisdoc.com/topic/persistence.html#redis 

15. 安全　

　　在配置文件中，設置requirepass password，那么客戶端連接的時候，需要使用密碼：

> redis-cli -p 127.0.0.1 -p 6379
redis> set username xxx
(error) NOAUTH Authentication required.
redis> auth password
redis> set username xxx
OK

　　

六 Python 操作 redis

• 安裝python-redis：pip install redis
• 新建一個文件比如redis_test.py，然后初始化一個redis實例變量，並且在ubuntu虛擬機中開啟redis。比如虛擬機的ip地址為192.168.174.130。示例代碼如下：

# 從redis包中導入Redis類
from redis import Redis
# 初始化redis實例變量
xtredis = Redis(host='192.168.174.130',port=6379)

• 對字符串的操作：操作redis的方法名稱，跟之前使用redis-cli一樣，現就一些常用的來做個簡單介紹，示例代碼如下(承接以上的代碼)

# 添加一個值進去，並且設置過期時間為60秒，如果不設置，則永遠不會過期
xtredis.set('username','xiaotuo',ex=60)
# 獲取一個值
xtredis.get('username')
# 刪除一個值
xtredis.delete('username')
# 給某個值自增1
xtredis.set('read_count',1)
xtredis.incr('read_count')  # 這時候read_count變為2
# 給某個值減少1
xtredis.decr('read_count') # 這時候read_count變為1

• 對列表的操作：同字符串操作，所有方法的名稱跟使用redis-cli操作是一樣的：

# 給languages這個列表往左邊添加一個python
xtredis.lpush('languages','python')
# 給languages這個列表往左邊添加一個php
xtredis.lpush('languages','php')
# 給languages這個列表往左邊添加一個javascript
xtredis.lpush('languages','javascript')

# 獲取languages這個列表中的所有值
print xtredis.lrange('languages',0,-1)
> ['javascript','php','python']

• 對集合的操作：

# 給集合team添加一個元素xiaotuo
xtredis.sadd('team','xiaotuo')
# 給集合team添加一個元素datuo
xtredis.sadd('team','datuo')
# 給集合team添加一個元素slice
xtredis.sadd('team','slice')

# 獲取集合中的所有元素
xtredis.smembers('team')
> ['datuo','xiaotuo','slice'] # 無序的

• 對哈希(hash)的操作：

# 給website這個哈希中添加baidu
xtredis.hset('website','baidu','baidu.com')
# 給website這個哈希中添加google
xtredis.hset('website','google','google.com')

# 獲取website這個哈希中的所有值
print xtredis.hgetall('website')
> {"baidu":"baidu.com","google":"google.com"}

• 事務(管道)操作：redis支持事務操作，也即一些操作只有統一完成，才能算完成。否則都執行失敗，用python操作redis也是非常簡單，示例代碼如下：

# 定義一個管道實例
pip = xtredis.pipeline()
# 做第一步操作，給BankA自增長1
pip.incr('BankA')
# 做第二步操作，給BankB自減少1
pip.desc('BankB')
# 執行事務
pip.execute()

　　以上便展示了python-redis的一些常用方法，如果想深入了解其他的方法，可以參考python-redis的源代碼（查看源代碼pycharm快捷鍵提示：把鼠標光標放在import Redis的Redis上，然后按ctrl+b即可進入）。