如何用 Python 玩轉(zhuǎn) Redis ?
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劇照 | 《逃學(xué)威龍》
1. 前言
前面兩篇文章聊到了 Python 處理 Mysql、Sqlite 數(shù)據(jù)庫常用方式，本篇文章繼續(xù)說另外一種比較常用的數(shù)據(jù)存儲方式：Redis
Redis：Remote Dictionary Server，即：遠(yuǎn)程字典服務(wù)，Redis 底層使用 C 語言編寫，是一款開源的、基于內(nèi)存的 NoSql 數(shù)據(jù)庫
由于 Redis 性能遠(yuǎn)超其他數(shù)據(jù)庫，并且支持集群、分布式及主從同步等優(yōu)勢，所以經(jīng)常用于?緩存數(shù)據(jù)、高速讀寫?等場景
本篇文章就聊聊 Python 操作?Redis 正確的姿勢
2. 準(zhǔn)備
我們以在云服務(wù)器 Centos 7.8?安裝 Redis-Server 為例
首先，安裝在云服務(wù)器上 Redis 數(shù)據(jù)庫
#?下載epel倉庫
yum?install?epel-release
#?安裝redis
yum?install?redis
然后，通過 vim 命令修改 Redis 配置文件，打開遠(yuǎn)程連接，設(shè)置連接密碼
配置文件目錄：/etc/redis.conf
bind 更改為 0.0.0.0，容許外網(wǎng)訪問
requirepass 設(shè)置一個(gè)訪問密碼
#?vim?/etc/redis.conf
#?1、bing從127.0.0.1修改為:0.0.0.0，開放遠(yuǎn)程連接
bind?0.0.0.0?
#?2、設(shè)置密碼
requirepass?123456?
需要指出的是，為了保證云服務(wù)器數(shù)據(jù)安全，Redis 開放遠(yuǎn)程訪問的時(shí)候，一定要加強(qiáng)密碼
接著，啟動 Redis 服務(wù)，開啟防火墻和端口，配置云服務(wù)器安全組
默認(rèn)情況下，Redis 服務(wù)使用的端口號是 6379
另外，需要在云服務(wù)器安全組進(jìn)行配置，保證 Redis 數(shù)據(jù)庫能正常連接
#?啟動Redis服務(wù)，默認(rèn)redis端口號是6379
systemctl?start?redis?
#?打開防火墻
systemctl?start?firewalld.service
#?開放6379端口
firewall-cmd?--zone=public?--add-port=6379/tcp?--permanent???
#?配置立即生效
firewall-cmd?--reload???
完成以上操作，我們就可以通過 Redis-CLI 或 Redis 客戶端工具進(jìn)行連接了
最后，要使用 Python 操作?Redis，我們需要使用 pip 安裝一個(gè)依賴
#?安裝依賴，便于操作redis
pip3?install?redis??3. 實(shí)戰(zhàn)
在操作 Redis 中的數(shù)據(jù)之前，我們需要利用?Host、端口號、密碼實(shí)例化一個(gè) Redis 連接對象
from?redis?import?Redis
class?RedisF(object):
????def?__init__(self):
????????#?實(shí)例化Redis對象
????????#?decode_responses=True，如果不加則寫入的為字節(jié)類型
????????# host：遠(yuǎn)程連接地址
????????# port：Redis端口號
????????# password：Redis授權(quán)密碼
????????self.redis_obj?=?Redis(host='139.199.**.**',port=6379,password='123456',decode_responses=True,charset='UTF-8',?encoding='UTF-8')
接下來我們以操作字符串、列表、set 集合、zset 集合、哈希表、事務(wù)為例，講講 Python 操作這些數(shù)據(jù)的方法
1、字符串操作
操作字符串有兩種方式，操作方法分別是：set() 和 mset()
其中：set() 一次只能保存一個(gè)值，參數(shù)意義如下
name：key，代表鍵
value：value，待保存的值
ex：過期時(shí)間，以秒為單位，如果不設(shè)置，則永久不過期；否則，過期則刪除
px：過期時(shí)間，以毫秒為單位
nx/xx：set 操作是否執(zhí)行與 name 鍵是否存在有關(guān)
獲取值和刪除值的操作方法分別為：get(Key)、?delete(Key or Keys)?
# set()：單字符串操作
#?添加一個(gè)值，并設(shè)置超時(shí)時(shí)間為120s
?self.redis_obj.set('name',?'airpython',?ex=120)
# get()：獲取這個(gè)值
print(self.redis_obj.get('name'))
# delete()：刪除一個(gè)值或多個(gè)值
self.redis_obj.delete('name')
print(self.redis_obj.get('name'))
對于多值數(shù)據(jù)的設(shè)置，只需要調(diào)用 mset() 方法，將待插入的數(shù)據(jù)以鍵值對組成一個(gè)字典作為參數(shù)即可
同理，Redis 提供了 mget() 方法，可以一次獲取多個(gè)鍵的值
# mset()：設(shè)置多個(gè)值
self.redis_obj.mset({"foo":?"foo1",?"zoo":?"zoo1"})
# mget()：獲取多個(gè)值
result?=?self.redis_obj.mget("foo",?"zoo")
print(result)2、列表操作
Redis 提供了很多方法用于操作列表，其中比較常見的如下：
lpush/rpush：將一個(gè)值或多個(gè)值插入到列表頭部或尾部，其中，lpush 代表頭部插入；rpush 代表尾部插入數(shù)據(jù)
lset：通過索引，將值插入到列表對應(yīng)的位置
linsert：在列表元素前面或后面插入數(shù)據(jù)
lindex：通過索引獲取列表中的某一個(gè)元素，其中，0 代表第一個(gè)元素；-1 代表最后一個(gè)元素
lrange：通過制定起始位置和結(jié)束位置，從列表中獲取指定區(qū)域的值
llen：獲取列表的長度，如果 Key 對應(yīng)的列表不存在，返回 0
lpop：移除并返回列表中的第一個(gè)元素
rpop：移除并返回列表中的最后一個(gè)元素
實(shí)例代碼如下：
def?manage_list(self):
????"""
????操作列表
????:return:
????"""
????#?1、新增一個(gè)列表，并左邊插入一個(gè)數(shù)據(jù)
????#?注意：可以一次加入多個(gè)元素，也可以一個(gè)個(gè)元素的加入
????self.redis_obj.lpush('company',?'阿里',?'騰訊',?'百度')
????#?2、移除第一個(gè)元素
????self.redis_obj.lpop("company")
????#?3、右邊插入數(shù)據(jù)
????self.redis_obj.rpush('company',?'字節(jié)跳動',?'小米')
????#?4、移除最后一個(gè)元素
????self.redis_obj.rpop("company")
????#?5、獲取列表的長度
????self.redis_obj.llen("company")
????#?6、通過索引，獲取列表中的某一個(gè)元素（第二個(gè)元素）
????print('列表中第二個(gè)元素是：',?self.redis_obj.lindex("company",?1))
????#?7、根據(jù)范圍，查看列表中所有的值
????print(self.redis_obj.lrange('company',?0,?-1))3、操作 Set?集合
Set 是一個(gè)無序的元素集合，集合中的元素不能重復(fù)，Redis 同樣提供了很多方法，便于操作 Set 集合
其中，比較常用的方法如下：
sadd：添加元素到集合中，已經(jīng)存在集合中的元素將被忽略，如果集合不存在，則新建一個(gè)集合
scard：返回集合元素的數(shù)量
smembers：返回集合中所有元素
srem：移除集合中一個(gè)或多個(gè)元素，如果元素不存在則忽略
sinter：返回兩個(gè)集合的交集，結(jié)果依然是一個(gè)集合
sunion：返回兩個(gè)集合的并集
sdiff：以第一個(gè)集合參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，返回兩個(gè)集合的差集
sunionstore：計(jì)算兩個(gè)集合的并集，保存到一個(gè)新的集合中
sismember：判斷集合中是否存在某個(gè)元素
spop：隨機(jī)刪除集合中的一個(gè)元素，并返回
具體實(shí)例代碼如下：
def?manage_set(self):
????"""
????操作set集合
????:return:
????"""
????self.redis_obj.delete("fruit")
????# 1、sadd：新增元素到集合中
????#?添加一個(gè)元素：香蕉
????self.redis_obj.sadd('fruit',?'香蕉')
????#?再添加兩個(gè)元素
????self.redis_obj.sadd('fruit',?'蘋果',?'桔子')
????#?2、集合元素的數(shù)量
????print('集合元素?cái)?shù)量：',?self.redis_obj.scard('fruit'))
????#?3、移除一個(gè)元素
????self.redis_obj.srem("fruit",?"桔子")
????#?再定義一個(gè)集合
????self.redis_obj.sadd("fruit_other",?"香蕉",?"葡萄",?"柚子")
????#?4、獲取兩個(gè)集合的交集
????result?=?self.redis_obj.sinter("fruit",?"fruit_other")
????print(type(result))
????print('交集為：',?result)
????#?5、獲取兩個(gè)集合的并集
????result?=?self.redis_obj.sunion("fruit",?"fruit_other")
????print(type(result))
????print('并集為：',?result)
????#?6、差集，以第一個(gè)集合為標(biāo)準(zhǔn)
????result?=?self.redis_obj.sdiff("fruit",?"fruit_other")
????print(type(result))
????print('差集為：',?result)
????#?7、合并保存到新的集合中
????self.redis_obj.sunionstore("fruit_new",?"fruit",?"fruit_other")
????print('新的集合為：',?self.redis_obj.smembers('fruit_new'))
????#?8、判斷元素是否存在集合中
????result?=?self.redis_obj.sismember("fruit",?"蘋果")
????print('蘋果是否存在于集合中',?result)
????#?9、隨機(jī)從集合中刪除一個(gè)元素，然后返回
????result?=?self.redis_obj.spop("fruit")
????print('刪除的元素是:',?result)
????#?3、集合中所有元素
????result?=?self.redis_obj.smembers('fruit')
????print("最后fruit集合包含的元素是:",?result)4、操作 zset 集合
zset 集合相比普通 set 集合，是有序的，zset 集合中的元素包含：值和分?jǐn)?shù)，其中分?jǐn)?shù)用于排序
其中，比較常用的方法如下：
zadd：往集合中新增元素，如果集合不存在，則新建一個(gè)集合，然后再插入數(shù)據(jù)
zrange：通過起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，返回集合中的元素值（不包含分?jǐn)?shù)）;如果設(shè)置withscores=True，則返回結(jié)果會帶上分?jǐn)?shù)
zscore：獲取某一個(gè)元素對應(yīng)的分?jǐn)?shù)
zcard：獲取集合中元素個(gè)數(shù)
zrank：獲取元素在集合中的索引
zrem：刪除集合中的元素
zcount：通過最小值和最大值，判斷分?jǐn)?shù)在這個(gè)范圍內(nèi)的元素個(gè)數(shù)
實(shí)踐代碼如下：
def?manage_zset(self):
????"""
????操作zset集合
????:return:
????"""
????self.redis_obj.delete("fruit")
????#?往集合中新增元素：zadd()
????#?三個(gè)元素分別是："banana", 1/"apple", 2/"pear", 3
????self.redis_obj.zadd("fruit",?"banana",?1,?"apple",?2,?"pear",?3)
????#?查看集合中所有元素（不帶分?jǐn)?shù)）
????result?=?self.redis_obj.zrange("fruit",?0,?-1)
????#?['banana',?'apple',?'pear']
????print('集合中的元素（不帶分?jǐn)?shù)）有：',?result)
????#?查看集合中所有元素（帶分?jǐn)?shù)）
????result?=?self.redis_obj.zrange("fruit",?0,?-1,?withscores=True)
????#?[('banana',?1.0),?('apple',?2.0),?('pear',?3.0)]
????print('集合中的元素（帶分?jǐn)?shù)）有：',?result)
????#?獲取集合中某一個(gè)元素的分?jǐn)?shù)
????result?=?self.redis_obj.zscore("fruit",?"apple")
????print("apple對應(yīng)的分?jǐn)?shù)為：",?result)
????#?通過最小值和最大值，判斷分?jǐn)?shù)在這個(gè)范圍內(nèi)的元素個(gè)數(shù)
????result?=?self.redis_obj.zcount("fruit",?1,?2)
????print("集合中分?jǐn)?shù)大于1，小于2的元素個(gè)數(shù)有：",?result)
????#?獲取集合中元素個(gè)數(shù)
????count?=?self.redis_obj.zcard("fruit")
????print('集合元素格式:',?count)
????#?獲取元素的值獲取索引號
????index?=?self.redis_obj.zrank("fruit",?"apple")
????print('apple元素的索引為：',?index)
????#?刪除集合中的元素：zrem
????self.redis_obj.zrem("fruit",?"apple")
????print('刪除apple元素后，剩余元素為：',?self.redis_obj.zrange("fruit",?0,?-1))
4、操作哈希
哈希表中包含很多鍵值對，并且每一個(gè)鍵都是唯一的
Redis 操作哈希表，下面這些方法比較常用：
hset：往哈希表中添加一個(gè)鍵值對值
hmset：往哈希表中添加多個(gè)鍵值對值
hget：獲取哈希表中單個(gè)鍵的值
hmget：獲取哈希表中多個(gè)鍵的值列表
hgetall：獲取哈希表中種所有的鍵值對
hkeys：獲取哈希表中所有的鍵列表
hvals：獲取哈表表中所有的值列表
hexists：判斷哈希表中，某個(gè)鍵是否存在
hdel：刪除哈希表中某一個(gè)鍵值對
hlen：返回哈希表中鍵值對個(gè)數(shù)
對應(yīng)的操作代碼如下：
def?manage_hash(self):
????"""
????操作哈希表
????哈希：一個(gè)鍵對應(yīng)一個(gè)值，并且鍵不容許重復(fù)
????:return:
????"""
????self.redis_obj.delete("website")
????#?1、新建一個(gè)key為website的哈希表
????#?往里面加入數(shù)據(jù)：baidu（field），www.baidu.com(value)
????self.redis_obj.hset('website',?'baidu',?'www.alibababaidu.com')
????self.redis_obj.hset('website',?'google',?'www.google.com')
????#?2、往哈希表中添加多個(gè)鍵值對
????self.redis_obj.hmset("website",?{"tencent":?"www.qq.com",?"alibaba":?"www.taobao.com"})
????#?3、獲取某一個(gè)鍵的值
????result?=?self.redis_obj.hget("website",?'baidu')
????print("鍵為baidu的值為：",?result)
????#?4、獲取多個(gè)鍵的值
????result?=?self.redis_obj.hmget("website",?"baidu",?"alibaba")
????print("多個(gè)鍵的值為:",?result)
????#?5、查看hash表中的所有值
????result?=?self.redis_obj.hgetall('website')
????print("哈希表中所有的鍵值對為：",?result)
????#?6、哈希表中所有鍵列表
????#?['baidu',?'google',?'tencent',?'alibaba']
????result?=?self.redis_obj.hkeys("website")
????print("哈希表，所有的鍵（列表）為:",?result)
????#?7、哈希表中所有的值列表
????#?['www.alibababaidu.com',?'www.google.com',?'www.qq.com',?'www.taobao.com']
????result?=?self.redis_obj.hvals("website")
????print("哈希表，所有的值（列表）為:",?result)
????#?8、判斷某一個(gè)鍵是否存在
????result?=?self.redis_obj.hexists("website",?"alibaba")
????print('alibaba這個(gè)鍵是否存在:',?result)
????#?9、刪除某一個(gè)鍵值對
????self.redis_obj.hdel("website",?'baidu')
????print('刪除baidu鍵值對后，哈希表的數(shù)據(jù)包含：',?self.redis_obj.hgetall('website'))
????#?10、哈希表中鍵值對個(gè)數(shù)
????count?=?self.redis_obj.hlen("website")
????print('哈希表鍵值對一共有：',?count)
5、操作事務(wù)管道
Redis 支持事務(wù)管道操作，能夠?qū)讉€(gè)操作統(tǒng)一提交執(zhí)行
操作步驟是：
首先，定義一個(gè)事務(wù)管道
然后通過事務(wù)對象去執(zhí)行一系列操作
提交事務(wù)操作，結(jié)束事務(wù)操作
下面通過一個(gè)簡單的例子來說明：
def?manage_steps(self):
????"""
????執(zhí)行事務(wù)操作
????:return:
????"""
????#?1、定義一個(gè)事務(wù)管道
????self.pip?=?self.redis_obj.pipeline()
????#?定義一系列操作
????self.pip.set('age',?18)
????#?增加一歲
????self.pip.incr('age')
????#?減少一歲
????self.pip.decr('age')
????#?執(zhí)行上面定義3個(gè)步驟的事務(wù)操作
????self.pip.execute()
????#?判斷
????print('通過上面一些列操作，年齡變成:',?self.redis_obj.get('age'))
4.最后
本篇文章通過 Python 實(shí)現(xiàn)了對 Redis 常見數(shù)據(jù)的操作，受限于篇幅，沒法對 Redis 中一些不常用的方法沒法進(jìn)行展開說明
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