Redis初体验

发表于 更新于 分类于 ， Changyan： 本文字数： 5k 阅读时长 ≈ 18 分钟

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

它通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是 字符串(String), 哈希(Map), 列表(list), 集合(sets) 和 有序集合(sorted sets)等类型。

一、Redis安装和基本使用

下载安装与编译

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wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.6.tar.gz
tar xzf redis-3.0.6.tar.gz
cd redis-3.0.6
make

启动服务端

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src/redis-server

启动客户端

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src/redis-cli

二、Python操作Redis

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sudo pip install redis
or
sudo easy_install redis
or
源码安装
 
详见：https://github.com/WoLpH/redis-py

操作模式

redis-py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。

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import redis
 
r = redis.Redis(host='10.211.55.4', port=6379)
r.set('foo', 'Bar')
print r.get('foo')

连接池

redis-py使用connection pool来管理对一个redis server的所有连接，避免每次建立、释放连接的开销。默认，每个Redis实例都会维护一个自己的连接池。可以直接建立一个连接池，然后作为参数Redis，这样就可以实现多个Redis实例共享一个连接池。

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import redis
 
pool = redis.ConnectionPool(host='10.211.55.4', port=6379)
 
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
r.set('foo', 'Bar')
print r.get('foo')

操作

String操作

redis中的String在在内存中按照一个name对应一个value来存储。如图：

img

set()
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# 语法：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
setnx()
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# 语法：setnx(name, value)
# 设置值，只有name不存在时，执行设置操作（添加）
setex()
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# 语法：setex(name, value, time)
# 设置值
# 参数：
    # time，过期时间（数字秒 或 timedelta对象）
psetex()
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# 语法：psetex(name, time_ms, value)
# 设置值
# 参数：
    # time_ms，过期时间（数字毫秒 或 timedelta对象）
mset()
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# 语法：mset(*args, **kwargs)
# 批量设置值
# 如：
    # mset(k1='v1', k2='v2')
    # 或
    # mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})
get(name)
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# 语法：get(name)
获取值
mget()
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# 语法：mget(keys, *args)
# 批量获取
# 如：
    # mget('ylr', 'wupeiqi')
    # 或
    # r.mget(['ylr', 'wupeiqi'])
getset()
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# 语法：getset(name, value)
# 设置新值并获取原来的值
getrange()
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# 语法：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： "武沛齐" ，0-3表示 "武"
setrange()
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# 语法：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
setbit()
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# 语法：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
 
# 注：如果在Redis中有一个对应： n1 = "foo"，
# 那么字符串foo的二进制表示为：01100110 01101111 01101111
# 所以，如果执行 setbit('n1', 7, 1)，则就会将第7位设置为1，
# 那么最终二进制则变成 01100111 01101111 01101111，即："goo"
 
# 扩展，转换二进制表示：
 
    # source = "武沛齐"
    source = "foo"
 
    for i in source:
        num = ord(i)
        print bin(num).replace('b','')
 
    # 特别的，如果source是汉字 "武沛齐"怎么办？
    # 答：对于utf-8，每一个汉字占 3 个字节，那么 "武沛齐" 则有 9个字节
       # 对于汉字，for循环时候会按照 字节 迭代，那么在迭代时，将每一个字节转换 十进制数，然后再将十进制数转换成二进制
        # 11100110 10101101 10100110 11100110 10110010 10011011 11101001 10111101 10010000
getbit()
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# 语法：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）
bitcount()
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# 语法：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
bitop()
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# 语法：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
strlen()
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# 语法：strlen(name)
# 返回name对应值的字节长度（一个汉字3个字节）
incr()
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# 语法：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）
 
# 注：同incrby
incrbyfloat()
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# 语法：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）
decr()
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# 语法：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）
append()
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# 语法：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
Hash操作

redis中Hash在内存中的存储格式如下图：

img

hset()
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# 语法：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）
hmset()
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# 语法：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'})
hget()
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# 语法：hget(name,key)
# 在name对应的hash中获取根据key获取value
hmget()
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# 语法：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')
hgetall()
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# 语法：hgetall(name)
# 获取name对应hash的所有键值
hlen()
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# 语法：hlen(name)
# 获取name对应的hash中键值对的个数
hkeys()
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2
# 语法：hkeys(name)
# 获取name对应的hash中所有的key的值
hvals()
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2
# 语法：hvals(name)
# 获取name对应的hash中所有的value的值
hexists()
1
2
# 语法：hexists(name, key)
# 检查name对应的hash是否存在当前传入的key
hdel()
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# 语法：hdel(name,*keys)
# 将name对应的hash中指定key的键值对删除
hincrby()
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# 语法：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）
hincrbyfloat()
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# 语法：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
hscan()
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# 语法：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
hscan_iter()
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# 语法：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
List操作

redis中的List在在内存中按照一个name对应一个List来存储。如图：

img

lpush()
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# 语法：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
lpushx()
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# 语法：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) 表示从右向左操作
llen()
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# 语法：llen(name)
# name对应的list元素的个数
linsert()
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# 语法：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
lset()
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# 语法：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

lrem()
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# 语法：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
lpop()
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# 语法：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
lindex()
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# 语法：lindex(name, index)
# 在name对应的列表中根据索引获取列表元素
lrange()
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# 语法：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
ltrim()
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# 语法：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
rpoplpush()
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# 语法：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
blpopbc()
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# 语法：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
brpoplpush()
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# 语法：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
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# 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
Set操作

Set集合就是不允许重复的列表

sadd()
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# 语法：sadd(name,values)
# name对应的集合中添加元素
scard()
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# 语法：scard(name)
# 获取name对应的集合中元素个数
sdiff()
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2
# 语法：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
sdiffstore()
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# 语法：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
sinter()
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# 语法：sinter(keys, *args)
# 获取多一个name对应集合的并集
sinterstore()
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# 语法：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
sismember()
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2
# 语法：sismember(name, value)
# 检查value是否是name对应的集合的成员
smembers()
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# 语法：smembers(name)
# 获取name对应的集合的所有成员
smove()
1
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# 语法：smove(src, dst, value)
# 将某个成员从一个集合中移动到另外一个集合
spop()
1
2
# 语法：spop(name)
# 从集合的右侧（尾部）移除一个成员，并将其返回
srandmember()
1
2
# 语法：srandmember(name, numbers)
# 从name对应的集合中随机获取 numbers 个元素
srem()
1
2
# 语法：srem(name, values)
# 在name对应的集合中删除某些值
sunion()
1
2
# 语法：sunion(keys, *args)
# 获取多一个name对应的集合的并集
sunionstore()
1
2
# 语法：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() and sscan_iter()
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# 语法：sscan(name, cursor=0, match=None, count=None)
# 语法：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
有序集合

在集合的基础上，为每元素排序；元素的排序需要根据另外一个值来进行比较，所以，对于有序集合，每一个元素有两个值，即：值和分数，分数专门用来做排序。

zadd()
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# 语法：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)
     # 或
     # zadd('zz', n1=11, n2=22)
zcard()
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# 语法：zcard(name)
# 获取name对应的有序集合元素的数量
zcount()
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# 语法：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
zincrby()
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# 语法：zincrby(name, value, amount)
# 自增name对应的有序集合的 name 对应的分数
zrange()
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# 语法：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)
zrank()
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# 语法：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
zrangebylex()
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# 语法：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)
zrem()
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# 语法：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'])
zremrangebyrank()
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# 语法：zremrangebyrank(name, min, max)
# 根据排行范围删除
zremrangebyscore()
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# 语法：zremrangebyscore(name, min, max)
# 根据分数范围删除
zremrangebylex()
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# 语法：zremrangebylex(name, min, max)
# 根据值返回删除
zscore()
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# 语法：zscore(name, value)
# 获取name对应有序集合中 value 对应的分数
zinterstore()
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# 语法：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
zunionstore()
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# 语法：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
zscan() 和 zscan_iter()
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# 语法：zscan(name, cursor=0, match=None, count=None, score_cast_func=float)
# 语法：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
其他常用操作
delete()
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# 语法：delete(*names)
# 根据删除redis中的任意数据类型
exists()
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# 语法：exists(name)
# 检测redis的name是否存在
keys()
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# 语法：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
expire()
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# 语法：expire(name ,time)
# 为某个redis的某个name设置超时时间
rename()
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# 语法：rename(src, dst)	
# 对redis的name重命名为
move()
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# 语法：move(name, db))
# 将redis的某个值移动到指定的db下
randomkey()
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# 语法：randomkey()
# 随机获取一个redis的name（不删除）
type()
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# 语法：type(name)
# 获取name对应值的类型
scan()和scan_iter()
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# 语法：scan(cursor=0, match=None, count=None)
# 语法：scan_iter(match=None, count=None)
# 同字符串操作，用于增量迭代获取key

管道

redis-py默认在执行每次请求都会创建（连接池申请连接）和断开（归还连接池）一次连接操作，如果想要在一次请求中指定多个命令，则可以使用pipline实现一次请求指定多个命令，并且默认情况下一次pipline 是原子性操作。

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import redis
 
pool = redis.ConnectionPool(host='10.211.55.4', port=6379)
 
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
 
# pipe = r.pipeline(transaction=False)
pipe = r.pipeline(transaction=True)
pipe.multi()
pipe.set('name', 'alex')
pipe.set('role', 'sb')
 
pipe.execute()
实现计数器
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import redis

conn = redis.Redis(host='192.168.1.41',port=6379)

conn.set('count',1000)

with conn.pipeline() as pipe:

    # 先监视，自己的值没有被修改过
    conn.watch('count')

    # 事务开始
    pipe.multi()
    old_count = conn.get('count')
    count = int(old_count)
    if count > 0:  # 有库存
        pipe.set('count', count - 1)

    # 执行，把所有命令一次性推送过去
    pipe.execute()

发布订阅

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发布者：服务器

订阅者：Dashboad和数据处理

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

import redis


class RedisHelper:

    def __init__(self):
        self.__conn = redis.Redis(host='10.211.55.4')
        self.chan_sub = 'fm104.5'
        self.chan_pub = 'fm104.5'

    def public(self, msg):
        self.__conn.publish(self.chan_pub, msg)
        return True

    def subscribe(self):
        pub = self.__conn.pubsub()
        pub.subscribe(self.chan_sub)
        pub.parse_response()
        return pub

RedisHelper
订阅者
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from monitor.RedisHelper import RedisHelper
 
obj = RedisHelper()
redis_sub = obj.subscribe()
 
while True:
    msg= redis_sub.parse_response()
    print msg
发布者
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from monitor.RedisHelper import RedisHelper
 
obj = RedisHelper()
obj.public('hello')

sentinel

redis重的sentinel主要用于在redis主从复制中，如果master顾上，则自动将slave替换成master

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from redis.sentinel import Sentinel
 
# 连接哨兵服务器(主机名也可以用域名)
sentinel = Sentinel([('10.211.55.20', 26379),
                     ('10.211.55.20', 26380),
                     ],
                    socket_timeout=0.5)
 
# # 获取主服务器地址
# master = sentinel.discover_master('mymaster')
# print(master)
#
# # # 获取从服务器地址
# slave = sentinel.discover_slaves('mymaster')
# print(slave)
#
#
# # # 获取主服务器进行写入
# master = sentinel.master_for('mymaster')
# master.set('foo', 'bar')
 
 
 
# # # # 获取从服务器进行读取（默认是round-roubin）
# slave = sentinel.slave_for('mymaster', password='redis_auth_pass')
# r_ret = slave.get('foo')
# print(r_ret)

更多参见：https://github.com/andymccurdy/redis-py/

http://doc.redisfans.com/