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No.48 Redis:Python-Redis使用技巧

Redis  
简介简单介绍下redis,一个高性能key-value的存储系统,支持存储的类型有string、list、set、zset和hash。在处理大规模数据读写的场景下运用比较多。

参考文章 python操作Redis详解

1、连接Redis数据库

  • 直接连接
import redis

"""
    redis://:password@host:port/db(TCP)
    rediss://:password@host:port/db(TCP+SSL)
    unix://:password@/path/to/socket.sock?db=db(UNIX+socket)
"""
# red = redis.Redis.from_url("redis://:password@127.0.0.1:6379/0")
red = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, password="1111", db=0, decode_responses=True)
  • 连接池连接

连接池的原理是, 通过预先创建多个连接, 当进行redis操作时, 直接获取已经创建的连接进行操作

而且操作完成后, 不会释放, 用于后续的其他redis操作,这样就达到了避免频繁的redis连接创建和释放的目的, 从而提高性能。

redis模块采用ConnectionPool来管理对redis server的所有连接。

import redis

pool = redis.ConnectionPool(host="127.0.0.1", port=6379, password="password", db=1)
red = redis.Redis(connection_pool=pool, decode_responses=True)

2、常用操作

red.delete(*names)
# 根据删除redis中的任意数据类型

red.exists(name)
# 检测redis的name是否存在

red.keys(pattern='*')
# 根据模型获取redis的name
# 更多:
    # KEYS * 匹配数据库中所有 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

red.expire(name ,time)
# 为某个redis的某个name设置超时时间

red.rename(src, dst)
# 对redis的name重命名

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

red.randomkey()
# 随机获取一个redis的name(不删除)

red.type(name)
# 获取name对应值的类型

red.flushdb(asynchronous=False)
# 清空当前db中的数据,默认是同步,异步asynchronous=True,会新起一个线程进行清空操作,不阻塞主线程。

red.flushall(asynchronous=False)
# 清空所有db中的数据,默认是同步,异步asynchronous=True,会新起一个线程进行清空操作,不阻塞主线程。

# 批量提交请求pipeline
with red.pipeline(transaction=False) as p:
    p.sadd("name", 1)
    p.execute()

3、String

  • string是redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value。

  • string类型是二进制安全的。意思是redis的string可以包含任何数据。比如jpg图片或者序列化的对象。

  • string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大能存储512MB。

red.set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)
# 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,如果设置为True,则只有name不存在时,当前set操作才执行
     # xx,如果设置为True,则只有name存在时,岗前set操作才执行

red.mset(*args, kwargs)
# 批量设置值
# 如:
    # mset(k1='v1', k2='v2')
    # mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})

red.setnx(name, value)
# 设置值,只有name不存在时,执行设置操作(添加)

red.setex(name, value, time)
# 设置值
# 参数:
    # time,过期时间(数字秒 或 timedelta对象)

red.psetex(name, time_ms, value)
# 设置值
# 参数:
    # time_ms,过期时间(数字毫秒 或 timedelta对象)

red.get(name)
# 获取值

red.mget(keys, args)
# 批量获取
# 如:
    # mget('hi', 'aliang')
    # r.mget(['hi', 'aliang'])

red.getset(name, value)
# 设置新值并获取原来的值

red.strlen(name)
# 返回name对应值的字节长度(一个汉字3个字节)

red.getrange(key, start, end)
# 获取子序列(根据字节获取,非字符)
# 参数:
    # key,根据键取值的键
    # start,起始位置(字节)
    # end,结束位置(字节)
# 如: "嗨阿良" ,0-3表示 "嗨"

red.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

red.setbit(name, offset, value)
# 对name对应值的二进制表示的位进行操作
# 参数:
    # name,redis的name
    # offset,位的索引(将值变换成二进制后再进行索引)
    # value,值只能是 1 或 0

red.getbit(name, offset)
# 获取name对应的值的二进制表示中的某位的值(0或1)

red.bitcount(key, start=None, end=None)
# 获取name对应的值的二进制表示中 1 的个数
# 参数:
    # key,Redis的name
    # start,位起始位置
    # end,位结束位置

red.bitop(operation, dest, keys)
# 获取多个值,并将值做位运算,将最后的结果保存至新的name对应的值

# 参数:
    # operation,AND(并) 、 OR(或) 、 NOT(非) 、 XOR(异或)
    # dest, 新的Redis的name
    # *keys,要查找的Redis的name
# 如:
    # bitop("AND", 'new_name', 'n1', 'n2', 'n3')
    # 获取Redis中n1,n2,n3对应的值,然后讲所有的值做位运算(求并集),然后将结果保存 new_name 对应的值中

red.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)

red.incrbyfloat(self, name, amount=1.0)
# 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(浮点型)

red.decr(self, name, amount=1)
# 自减 name对应的值,当name不存在时,则创建name=amount,否则,则自减。
# 参数:
    # name,Redis的name
    # amount,自减数(整数)

red.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

4、Hash

  • Redis hash 是一个键值对集合。

  • Redis hash是一个string类型的field和value的映射表,hash特别适合用于存储对象。

red.hset(name, key, value)
# 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时则创建(相当于添加)

red.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'})

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

red.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')

red.hgetall(name)
# 获取name对应hash的所有键值

red.hlen(name)
# 获取name对应的hash中键值对的个数

red.hkeys(name)
# 获取name对应的hash中所有的key的值

red.hvals(name)
# 获取name对应的hash中所有的value的值

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

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

red.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)

red.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)
# 自增name对应的hash中的指定key的值,不存在则创建key=amount

red.hscan(name, cursor=0, match=None, count=None)
# 增量式迭代获取,对于数据大的数据非常有用,hscan可以实现分片的获取数据,并非一次性将数据全部获取完,从而放置内存被撑爆

# 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 表示所有的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,表示数据已经通过分片获取完毕

red.hscan_iter(name, match=None, count=None)
# 利用yield封装hscan创建生成器,实现分批去redis中获取数据
# 参数:
    # match,匹配指定key,默认None 表示所有的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

5、List

  • Redis 列表是简单的字符串列表,按照插入顺序排序。你可以添加一个元素导列表的头部(左边)或者尾部(右边)。
red.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
# 如:
    # r.lpush('oo', 11,22,33)
    # 保存顺序为: 33,22,11
# 扩展:
    # rpush(name, values) 表示从右向左操作

red.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
# 扩展:
    # rpushx(name, value) 表示从右向左操作

red.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
# 更多:
    # r.brpop(keys, timeout),从右向左获取数据

red.llen(name)
# name对应的list元素的个数

red.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

red.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

red.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

red.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) 表示从右向左操作

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

red.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

red.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

red.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

red.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,如果想要循环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,如果列表非常大,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,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 xrange(list_count):
        yield r.lindex(name, index)

# 使用
for item in list_iter("pp"):
    print item

6、Set

  • Redis的Set是string类型的无序集合。

  • 集合是通过哈希表实现的,所以添加,删除,查找的复杂度都是O(1)。

red.sadd(name,values)
# name对应的集合中添加元素

red.scard(name)
# 获取name对应的集合中元素个数

red.sdiff(keys, args)
# 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

red.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

red.sinter(keys, args)
# 获取多一个name对应集合的并集

red.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

red.sismember(name, value)
# 检查value是否是name对应的集合的成员

red.smembers(name)
# 获取name对应的集合的所有成员

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

red.spop(name)
# 从集合的右侧(尾部)移除一个成员,并将其返回

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

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

red.sunion(keys, args)
# 获取多一个name对应的集合的并集

red.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

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

7、Zset

  • Redis zset 和 set 一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。

  • 不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。

  • zset的成员是唯一的,但分数(score)却可以重复。

red.zadd(name, *args, kwargs)
# 在name对应的有序集合中添加元素
# 如:
     # zadd('zz', 'n1', 1, 'n2', 2)
     # zadd('zz', n1=11, n2=22)

red.zcard(name)
# 获取name对应的有序集合元素的数量

red.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

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

red.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)

red.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

red.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
# 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)

red.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'])

red.zremrangebyrank(name, min, max)
# 根据排行范围删除

red.zremrangebyscore(name, min, max)
# 根据分数范围删除

red.zremrangebylex(name, min, max)
# 根据值返回删除

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

red.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

red.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

red.zscan(name, cursor=0, match=None, count=None, score_cast_func=float)
red.zscan_iter(name, match=None, count=None,score_cast_func=float)
# 同字符串相似,相较于字符串新增score_cast_func,用来对分数进行操作