【Redis數據結構 序】使用redis-py操做Redis數據庫

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【Redis數據結構】系列對經常使用String、List、Set、Sorted Set、Hashe和Stream6種類型進行介紹，並使用redis-py進行實踐操做。

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，在部分場合能夠對關係數據庫起到很好的補充做用。

Redis和Memcached相似，它支持存儲的value類型相對更多，value經常使用的數據結構有String、List、Set、Sorted Set、Hashe、Stream 6種，固然不一樣類型有不一樣的特性，操做命令是不盡相同的。

redis-py是Python中操做Redis數據庫的經常使用模塊，模塊中命令函數基本上是與原命令命名一致，子命令都是做爲命令的參數使用。

例如 SET命令
語法格式 :
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
對應的函數是:
set(self, name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False, keepttl=False)
注：keepttl 爲Redis 6.0 的特性，能夠暫不考慮
注：模塊的execute_command是實際調用原命令的函數

咱們會結合python的redis模塊對這6種數據結構的操做進行講解，方便加深記憶。

Redis命令命名有如下特色：

• 命令 以S 開頭的爲 集合操做命令
• 命令 以Z 開頭的爲 有序集合操做命令
• 命令 以H 開頭的爲 哈希集操做命令
• 命令 以X 開頭的爲 流操做命令

例如：

• INCRBY 是 字符串類型原子遞增的操做命令
• ZINCRBY 是 有序集合類型的分數（權值）原子遞增的操做命令
• HINCRBY 是 哈希集類型指定字段的數值的原子遞增的操做命令

1 Redis Server

Windows 下載 Redis-x64-3.0.501.zip 解壓
管理員權限使用cmd切換到解壓後的目錄下：

• 手動指定配置文件啓動：redis-server.exe redis.windows.conf
  也能夠直接雙擊redis-server.exe啓動
• 安裝服務：redis-server.exe --service-install redis.windows.conf
• 卸載服務：redis-server --service-uninstall
• 開啓服務：redis-server --service-start
• 中止服務：redis-server --service-stop

配置文件 redis.windows.conf

• databases 能夠設置db的數量，是大於0的任意整數，默認16
• port 能夠設置端口，默認6379
• maxclients 設置最大鏈接數，默認10000
• requirepass 設置鏈接密碼

啓動後是這樣的：
注：建議安裝RedisDesktopManager幫助學習

2 Python環境

首先須要解釋下 redis-py 2.X 和 redis-py 3.0的部分區別

數據庫鏈接方式不一樣

在redis-py 2.X 中StrictRedis用於實現大部分官方的命令，Redis用於向後兼用舊版本，官方建議使用StrictRedis。

在redis-py 3.0 中StrictRedis只是Redis的一個別名，建議使用Redis。

數值類型不一樣

redis-py 2.X 能夠接收任何類型的輸入並強制轉換爲字符串類型。

redis-py 3.0 僅接受用戶數據做爲字節、字符串、數字（int，long和float）, 其餘類型將引起DataError異常。

在2.x中，當用戶輸入bool值或者None值是結果就不是預期的了，
會強制轉換爲「True」、「False」和「None」的字符串,這會致使各類隱藏錯誤類型。

參數不一樣

SETEX、LREM、TTL和PTTL命令的參數順序發生變化。
MSET、MSETNX和ZADD命令的參數結構發生變化。

注：後文中的全部redis-py都指代redis-py3.0

pip install redis==3.5.1

redis-py 兩種鏈接方式

• redis.Redis
• redis.StrictRedis

正如上面提到的 StrictRedis只是Redis的一個別名，建議使用Redis。

redis-py 鏈接池

• redis.ConnectionPool

redis-py 使用鏈接池來管理對一個redis server的全部鏈接，避免每次創建、釋放鏈接的開銷。

redis-py 管道

• redis.Pipelines

redis-py 使用管道在單個請求中將多個命令緩衝到服務器，能夠理解爲數據庫事務。

能夠經過減小客戶機和服務器之間來回傳輸的TCP數據包的數量來提升性能。

也能夠減小應爲客戶端宕機，致使的一個連續操做沒有完成而產生的異常。

實例：

pipe = r.pipeline()
pipe.x 
...
pipe.execute()

Hello World

咱們建立分別建立user:1000:message、user:1001:message、user_1002_message三個key，都保存字符串 Hello World 並讀取它們。

# coding=gbk
# 導入redis 模塊
import redis

redis_pool = redis.ConnectionPool(
    host='127.0.0.1',
    port=6379,
    db=0,
    password='cbs123',
    decode_responses=True
)

r = redis.Redis(connection_pool=redis_pool)
sr = redis.StrictRedis(connection_pool=redis_pool)

# 將鍵key設定爲指定的"字符串"值
r.set("user:1000:message", "Hello World", ex=100)
sr.set("user:1001:message", "Hello World")
sr.set("user:1004:message", "Hello World", px=10000)
sr.set("user_1002_message", "Hello World")

# 獲取key對應的數值
r.get("user:1000:message")
r.get("user:1001:message")
r.get("user_1002_message")
""" > True > True > True > Hello World > Hello World > Hello World """

咱們能夠看到key在RedisDesktopManager使用冒號分隔的key是作了層次劃分的

當咱們要使用的redis作數據表的重要數據緩存時，user:1000:message 能夠表示爲 user表的id爲1000的記錄中message的數據。

存儲的key很少的話還比較好維護，有上萬個key在同一級命名空間中維護起來仍是比較痛苦的。

key的定義規則是見名知意，格式統一便可。

固然你也能夠作其餘格式的定義，你能夠理解就好。

Redis通用命令

見源代碼
> 表示返回結果

# coding=gbk
# 導入redis 模塊
import redis

redis_pool = redis.ConnectionPool(
    host='127.0.0.1',
    port=6379,
    db=0,
    password='cbs123',
    decode_responses=True
)

r = redis.Redis(connection_pool=redis_pool)

# 通用操做 不區分 數據類型的
# EXISTS key 檢查key值是否存在，成功返回1，不成功返回0（key對應的值不存在）
r.exists("user:1000:message")
r.exists("user:1002:message")
""" > 1 > 0 """

# TYPE key 返回key對應的值的類型，成功返回類型，不成功返回none（key對應的值不存在）
r.type("user:1000:message")
r.type("user:1002:message")
""" > string > none """

# TTL key 返回key對應的剩餘存活時間，成功返回時長單位秒，不成功返回-1 key值不存在返回-2
r.ttl("user:1000:message")
r.ttl("user:1001:message")
r.ttl("user:1004:message")
r.ttl("user:1002:message")
""" > 100 > -1 > 10 > -2 """

# 設置超時時間，當時間到達後會被刪除
# EXPIRE key seconds 超時時間，當時間到達後會被刪除，單位秒
# PEXPIRE key milliseconds 超時時間，當時間到達後會被刪除，單位毫秒
r.expire("user:1000:message", 10)
r.pexpire("user:1001:message", 10)
""" > True > False > False """

# PERSIST key 刪除key對應的超時時間，成功返回True，不成功返回False（key對應的值不存在）
r.persist("user:1000:message")
r.persist("user:1001:message")
r.persist("user:1002:message")
""" > True > False > False """

# DEL key 刪除key對應的值，成功返回1，不成功返回0（key對應的值不存在）
r.delete("user:1000:message")
r.delete("user:1002:message")
""" > 1 > 0 """

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