數據庫之Redis

時間 2019-11-09

標籤數據庫 redis 欄目 SQL 简体版

原文原文鏈接

NoSQL簡單介紹

　　NoSQL(NoSQL = Not Only SQL )，意即「不只僅是SQL」，泛指非關係型的數據庫,隨着互聯網web2.0網站的興起，傳統的關係數據庫在應付web2.0網站，特別是超大規模和高併發的SNS類型的web2.0純動態網站已經顯得力不從心，暴露了不少難以克服的問題，而非關係型的數據庫則因爲其自己的特色獲得了很是迅速的發展。NoSQL數據庫的產生就是爲了解決大規模數據集合多重數據種類帶來的挑戰，尤爲是大數據應用難題。web

NoSQL數據庫的四大分類

分類	Examples舉例	典型應用場景	數據模型	優勢	缺點
鍵值（key-value）[3]	Tokyo Cabinet/Tyrant, Redis, Voldemort, Oracle BDB	內容緩存，主要用於處理大量數據的高訪問負載，也用於一些日誌系統等等。[3]	Key 指向 Value 的鍵值對，一般用hash table來實現[3]	查找速度快	數據無結構化，一般只被看成字符串或者二進制數據[3]
列存儲數據庫[3]	Cassandra, HBase, Riak	分佈式的文件系統	以列簇式存儲，將同一列數據存在一塊兒	查找速度快，可擴展性強，更容易進行分佈式擴展	功能相對侷限
文檔型數據庫[3]	CouchDB, MongoDb	Web應用（與Key-Value相似，Value是結構化的，不一樣的是數據庫可以瞭解Value的內容）	Key-Value對應的鍵值對，Value爲結構化數據	數據結構要求不嚴格，表結構可變，不須要像關係型數據庫同樣須要預先定義表結構	查詢性能不高，並且缺少統一的查詢語法。
圖形(Graph)數據庫[3]	Neo4J, InfoGrid, Infinite Graph	社交網絡，推薦系統等。專一於構建關係圖譜	圖結構	利用圖結構相關算法。好比最短路徑尋址，N度關係查找等	不少時候須要對整個圖作計算才能得出須要的信息，並且這種結構不太好作分佈式的集羣方案。[3]

Redis簡單介紹

　　redis是業界主流的key-value nosql 數據庫之一。和Memcached相似，它支持存儲的value類型相對更多，包括string(字符串)、list（列表）、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（哈希類型）。這些數據類型都支持push/pop、add/remove及取交集並集和差集及更豐富的操做，並且這些操做都是原子性的。在此基礎上，redis支持各類不一樣方式的排序。與memcached同樣，爲了保證效率，數據都是緩存在內存中。區別的是redis會週期性的把更新的數據寫入磁盤或者把修改操做寫入追加的記錄文件，而且在此基礎上實現了master-slave(主從)同步。redis

Redis優勢

異常快速 : Redis是很是快的，每秒能夠執行大約110000設置操做，81000個/每秒的讀取操做。算法
支持豐富的數據類型 : Redis支持最大多數開發人員已經知道如列表，集合，可排序集合，哈希等數據類型。sql

這使得在應用中很容易解決的各類問題，由於咱們知道哪些問題處理使用哪一種數據類型更好解決。
操做都是原子的 : 全部 Redis 的操做都是原子，從而確保當兩個客戶同時訪問 Redis 服務器獲得的是更新後的值（最新值）。數據庫
MultiUtility工具：Redis是一個多功能實用工具，能夠在不少如：緩存，消息傳遞隊列中使用（Redis原生支持發佈/訂閱），在應用程序中，如：Web應用程序會話，網站頁面點擊數等任何短暫的數據。

Python操做Redis

一、操做模式

　　redis-py提供兩個類Redis和StrictRedis用於實現Redis的命令，StrictRedis用於實現大部分官方的命令，並使用官方的語法和命令，Redis是StrictRedis的子類，用於向後兼容舊版本的redis-py。windows

import redis

r = redis.Redis(host='localhost',port=6379)
r.set('name','wusir')
print(r.get('name'))

二、鏈接池

　　redis-py使用connection pool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。默認，每一個Redis實例都會維護一個本身的鏈接池。能夠直接創建一個鏈接池，而後做爲參數Redis，這樣就能夠實現多個Redis實例共享一個鏈接池。緩存

import redis

pool = redis.ConnectionPool(host='localhost',port=6379)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
r.set('name2','alex')
print(r.get('name2'))

Redis操做

windows上面安裝服務

安裝：redis-server --service-install redis.windows.conf
卸載：redis-server --service-uninstall
啓動：redis-server --service-start
中止：redis-server --service-stop

一、String操做

　　redis中的String在在內存中按照一個name對應一個value來存儲。服務器

set(name, value)網絡

在Redis中設置值，默認，不存在則建立，存在則修改

expire key seconds數據結構

給key設置過時時間

setnx(name, value)

設置值，只有name不存在時，執行設置操做（添加）

setex(name, time, value)

# 設置值
# 參數：
# time，過時時間（數字秒 或 timedelta對象）

psetex(name, time_ms, value)

# 設置值
# 參數：
# time_ms，過時時間（數字毫秒 或 timedelta對象）

mset(*args, **kwargs)

批量設置值
如：
    mset(k1='v1', k2='v2')
    或
    mget({'k1': 'v1', 'k2': 'v2'})

get(name)

獲取值

mget(keys, *args)

批量獲取

getset(name, value)

設置新值並獲取原來的值

getrange(key, start, end)

# 獲取子序列（根據字節獲取，非字符）
# 參數：
    # name，Redis 的 name
    # start，起始位置（字節）
    # end，結束位置（字節）
# 如： "wusir" ，0-3表示 "wusi"

setrange(name, offset, value)

# 修改字符串內容，從指定字符串索引開始向後替換（新值太長時，則向後添加）
# 參數：
# offset，字符串的索引，字節（一個漢字三個字節）
# value，要設置的值

setbit(name, offset, value)

# 對name對應值的二進制表示的位進行操做
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # offset，位的索引（將值變換成二進制後再進行索引）
    # value，值只能是 1 或 0
 
# 注：若是在Redis中有一個對應： n1 = "foo"，
        那麼字符串foo的二進制表示爲：01100110 01101111 01101111
    因此，若是執行 setbit('n1', 7, 1)，則就會將第7位設置爲1，
        那麼最終二進制則變成 01100111 01101111 01101111，即："goo"
 
    特別的，若是source是漢字，對於utf-8，每個漢字佔 3 個字節，那麼 "博客園" 則有 9個字節
       對於漢字，for循環時候會按照 字節 迭代，那麼在迭代時，將每個字節轉換 十進制數，而後再將十進制數轉換成二進制

getbit(name, offset)

# 獲取name對應的值的二進制表示中的某位的值 （0或1）

bitcount(key, start=None, end=None)

# 獲取name對應的值的二進制表示中 1 的個數
# 參數：
# key，Redis的name
# start，位起始位置
# end，位結束位置

strlen(name)

# 返回name對應值的字節長度（一個漢字3個字節）

append(key, value)

# 在redis name對應的值後面追加內容
 
# 參數：
    key, redis的name
    value, 要追加的字符串

二、Hash操做

hash表現形式上有些像pyhton中的dict,能夠存儲一組關聯性較強的數據， redis中Hash在內存中的存儲格式以下圖：　

hset(name, key, value)

# name對應的hash中設置一個鍵值對（不存在，則建立；不然，修改）
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # key，name對應的hash中的key
    # value，name對應的hash中的value
 
# 注：
    # hsetnx(name, key, value),當name對應的hash中不存在當前key時則建立（至關於添加）

hmset(name, mapping)

# 在name對應的hash中批量設置鍵值對
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # mapping，字典，如：{'k1':'v1', 'k2': 'v2'}
 
# 如：
    # r.hmset('xx', {'k1':'v1', 'k2': 'v2'})

hget(name,key)

# 在name對應的hash中獲取根據key獲取value

hmget(name, keys, *args)

# 在name對應的hash中獲取多個key的值
 
# 參數：
    # name，reids對應的name
    # keys，要獲取key集合，如：['k1', 'k2', 'k3']
    # *args，要獲取的key，如：k1,k2,k3
 
# 如：
    # r.mget('xx', ['k1', 'k2'])
    # 或
    # print r.hmget('xx', 'k1', 'k2')

hgetall(name)

獲取name對應hash的全部鍵值

hlen(name)

# 獲取name對應的hash中鍵值對的個數

hkeys(name)

# 獲取name對應的hash中全部的key的值

hvals(name)

# 獲取name對應的hash中全部的value的值

hdel(name,*keys)

# 將name對應的hash中指定key的鍵值對刪除

三、list操做

List操做，redis中的List在在內存中按照一個name對應一個List來存儲。如圖：

lpush(name,values)

# 在name對應的list中添加元素，每一個新的元素都添加到列表的最左邊
 
# 如：
    # r.lpush('oo', 11,22,33)
    # 保存順序爲: 33,22,11
 
# 擴展：
    # rpush(name, values) 表示從右向左操做

llen(name)

  # name對應的list元素的個數

linsert(name, where, refvalue, value))

# 在name對應的列表的某一個值前或後插入一個新值
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # where，BEFORE或AFTER
    # refvalue，標杆值，即：在它先後插入數據
    # value，要插入的數據

r.lset(name, index, value)

# 對name對應的list中的某一個索引位置從新賦值
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # index，list的索引位置
    # value，要設置的值

r.lrem(name, value, num)

# 在name對應的list中刪除指定的值
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # value，要刪除的值
    # num，  num=0，刪除列表中全部的指定值；
           # num=2,從前到後，刪除2個；
           # num=-2,從後向前，刪除2個

lpop(name)

# 在name對應的列表的左側獲取第一個元素並在列表中移除，返回值則是第一個元素
 
# 更多：
    # rpop(name) 表示從右向左操做

lindex(name, index)

在name對應的列表中根據索引獲取列表元素

lrange(name, start, end)

# 在name對應的列表分片獲取數據
# 參數：
    # name，redis的name
    # start，索引的起始位置
    # end，索引結束位置

ltrim(name, start, end)

# 在name對應的列表中移除沒有在start-end索引之間的值
# 參數：
    # name，redis的name
    # start，索引的起始位置
    # end，索引結束位置

四、set集合操做

Set操做，Set集合就是不容許重複的列表

sadd(name,values)

# name對應的集合中添加元素

scard(name)

獲取name對應的集合中元素個數

sdiff(keys, *args)

在第一個name對應的集合中且不在其餘name對應的集合的元素集合

sinter(keys, *args)

    
# 獲取多一個name對應集合的交集

sunion(keys, *args)

# 獲取多一個name對應的集合的並集

　　有序集合，在集合的基礎上，爲每元素排序；元素的排序須要根據另一個值來進行比較，因此，對於有序集合，每個元素有兩個值，即：值和分數，分數專門用來作排序。

zadd(name, *args, **kwargs)

# 在name對應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(name)

# 獲取name對應的有序集合元素的數量

zcount(name, min, max)

# 獲取name對應的有序集合中分在 [min,max] 之間的個數

r.zrange( name, start, end, desc=False, withscores=False, score_cast_func=float)

# 按照索引範圍獲取name對應的有序集合的元素
 
# 參數：
    # name，redis的name
    # start，有序集合索引發始位置（非分數）
    # end，有序集合索引結束位置（非分數）
    # desc，排序規則，默認按照分數從小到大排序
    # withscores，是否獲取元素的分數，默認只獲取元素的值
    # score_cast_func，對分數進行數據轉換的函數
 
# 更多：
    # 從大到小排序
    # zrevrange(name, start, end, withscores=False, score_cast_func=float)
 
    # 按照分數範圍獲取name對應的有序集合的元素
    # zrangebyscore(name, min, max, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float)
    # 從大到小排序
    # zrevrangebyscore(name, max, min, start=None, num=None, withscores=False, score_cast_func=float)

zrank(name, value)

# 獲取某個值在 name對應的有序集合中的排行（從 0 開始）
 
# 更多：
    # zrevrank(name, value)，從大到小排序

其餘經常使用操做

del (*names)

# 根據刪除redis中的任意數據類型

exists(name)

# 檢測redis的name是否存在

keys(pattern='*')

# 根據模型獲取redis的name
 
# 更多：
    # KEYS * 匹配數據庫中全部 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

rename(src, dst)