非关系型数据库之Redis

2022-10-26,,

一、Redis简介

     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。经常被用作数据库,缓存和消息代理。它支持数据结构,如字符串,散列,列表,集合,带有范围查询的排序集,位图,超级日志,带有半径查询和流的地理空间索引。Redis具有内置复制,Lua脚本,LRU驱逐,事务和不同级别的磁盘持久性,并通过Redis Sentinel提供高可用性并使用Redis Cluster自动分区。 

为什么选择Redis?

1. 使用Redis有哪些好处?

(1) 速度快,因为数据存在内存中,类似于HashMap,HashMap的优势就是查找和操作的时间复杂度都是O(1)

(2) 支持丰富数据类型,支持string,list,set,sorted set,hash

(3) 支持事务,操作都是原子性,所谓的原子性就是对数据的更改要么全部执行,要么全部不执行

(4) 丰富的特性:可用于缓存,消息,按key设置过期时间,过期后将会自动删除

2. redis相比memcached有哪些优势?

(1) memcached所有的值均是简单的字符串,redis作为其替代者,支持更为丰富的数据类型

(2) redis的速度比memcached快很多

(3) redis可以持久化其数据

3. redis常见性能问题和解决方案:

(1) Master最好不要做任何持久化工作,如RDB内存快照和AOF日志文件

(2) 如果数据比较重要,某个Slave开启AOF备份数据,策略设置为每秒同步一次

(3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性,Master和Slave最好在同一个局域网内

(4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库

(5) 主从复制不要用图状结构,用单向链表结构更为稳定,即:Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3...

这样的结构方便解决单点故障问题,实现Slave对Master的替换。如果Master挂了,可以立刻启用Slave1做Master,其他不变。

4. MySQL里有2000w数据,redis中只存20w的数据,如何保证redis中的数据都是热点数据

 相关知识:redis 内存数据集大小上升到一定大小的时候,就会施行数据淘汰策略。redis 提供 6种数据淘汰策略:

voltile-lru:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选最近最少使用的数据淘汰

volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中挑选将要过期的数据淘汰

volatile-random:从已设置过期时间的数据集(server.db[i].expires)中任意选择数据淘汰

allkeys-lru:从数据集(server.db[i].dict)中挑选最近最少使用的数据淘汰

allkeys-random:从数据集(server.db[i].dict)中任意选择数据淘汰

no-enviction(驱逐):禁止驱逐数据

5. Memcache与Redis的区别都有哪些?

1)、存储方式

Memecache把数据全部存在内存之中,断电后会挂掉,数据不能超过内存大小。

Redis有部份存在硬盘上,这样能保证数据的持久性。

2)、数据支持类型

Memcache对数据类型支持相对简单。

Redis有复杂的数据类型。

3),value大小

redis最大可以达到1GB,而memcache只有1MB

6. Redis 常见的性能问题都有哪些?如何解决?

1).Master写内存快照,save命令调度rdbSave函数,会阻塞主线程的工作,当快照比较大时对性能影响是非常大的,会间断性暂停服务,所以Master最好不要写内存快照。

2).Master AOF持久化,如果不重写AOF文件,这个持久化方式对性能的影响是最小的,但是AOF文件会不断增大,AOF文件过大会影响Master重启的恢复速度。Master最好不要做任何持久化工作,包括内存快照和AOF日志文件,特别是不要启用内存快照做持久化,如果数据比较关键,某个Slave开启AOF备份数据,策略为每秒同步一次。

3).Master调用BGREWRITEAOF重写AOF文件,AOF在重写的时候会占大量的CPU和内存资源,导致服务load过高,出现短暂服务暂停现象。

4). Redis主从复制的性能问题,为了主从复制的速度和连接的稳定性,Slave和Master最好在同一个局域网内

7, redis 最适合的场景

Redis最适合所有数据in-momory的场景,虽然Redis也提供持久化功能,但实际更多的是一个disk-backed的功能,跟传统意义上的持久化有比较大的差别,那么可能大家就会有疑问,似乎Redis更像一个加强版的Memcached,那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?

       如果简单地比较Redis与Memcached的区别,大多数都会得到以下观点:
、Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。
、Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。
、Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。 (1)、会话缓存(Session Cache) 最常用的一种使用Redis的情景是会话缓存(session cache)。用Redis缓存会话比其他存储(如Memcached)的优势在于:Redis提供持久化。当维护一个不是严格要求一致性的缓存时,如果用户的购物车信息全部丢失,大部分人都会不高兴的,现在,他们还会这样吗? 幸运的是,随着 Redis 这些年的改进,很容易找到怎么恰当的使用Redis来缓存会话的文档。甚至广为人知的商业平台Magento也提供Redis的插件。 (2)、全页缓存(FPC) 除基本的会话token之外,Redis还提供很简便的FPC平台。回到一致性问题,即使重启了Redis实例,因为有磁盘的持久化,用户也不会看到页面加载速度的下降,这是一个极大改进,类似PHP本地FPC。 再次以Magento为例,Magento提供一个插件来使用Redis作为全页缓存后端。 此外,对WordPress的用户来说,Pantheon有一个非常好的插件 wp-redis,这个插件能帮助你以最快速度加载你曾浏览过的页面。 (3)、队列 Reids在内存存储引擎领域的一大优点是提供 list 和 set 操作,这使得Redis能作为一个很好的消息队列平台来使用。Redis作为队列使用的操作,就类似于本地程序语言(如Python)对 list 的 push/pop 操作。 如果你快速的在Google中搜索“Redis queues”,你马上就能找到大量的开源项目,这些项目的目的就是利用Redis创建非常好的后端工具,以满足各种队列需求。例如,Celery有一个后台就是使用Redis作为broker,你可以从这里去查看。 (4),排行榜/计数器 Redis在内存中对数字进行递增或递减的操作实现的非常好。集合(Set)和有序集合(Sorted Set)也使得我们在执行这些操作的时候变的非常简单,Redis只是正好提供了这两种数据结构。所以,我们要从排序集合中获取到排名最靠前的10个用户–我们称之为“user_scores”,我们只需要像下面一样执行即可: 当然,这是假定你是根据你用户的分数做递增的排序。如果你想返回用户及用户的分数,你需要这样执行: ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES Agora Games就是一个很好的例子,用Ruby实现的,它的排行榜就是使用Redis来存储数据的,你可以在这里看到。 (5)、发布/订阅 最后(但肯定不是最不重要的)是Redis的发布/订阅功能。发布/订阅的使用场景确实非常多。我已看见人们在社交网络连接中使用,还可作为基于发布/订阅的脚本触发器,甚至用Redis的发布/订阅功能来建立聊天系统!(不,这是真的,你可以去核实)。 Redis提供的所有特性中,我感觉这个是喜欢的人最少的一个,虽然它为用户提供如果此多功能。

二、下载和安装

  1. windows

  在redis官网http://www.redis.net.cn/download/

  选择对应版本安装即可。

  

  随后把下载文件夹目录添加到环境变量。

配置文件

bind 0.0.0.0
port 6379
requirepass 密码

  2. linux

下载和安装

yum install redis
  - redis-server /etc/redis.conf 启动服务器
或者
wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz
tar xzf redis-3.0.6.tar.gz
cd redis-3.0.6
make
vi redis.conf 修改配置文件
- bind 0.0.0.0
- port 6379
- requirepass 0000

启动服务端

src/redis-server  redis.conf

启动客户端

src/redis-cli
redis> set foo bar
OK
redis> get foo
"bar"

后台启动服务端

1. 进入 DOS窗口

2. 在进入Redis的安装目录

3. 输入:redis-server --service-install redis.windows.conf --loglevel verbose ( 安装redis服务 )

4.  输入:redis-server --service-start ( 启动服务 )

5. 输入:redis-server --service-stop (停止服务)

补充:windows下设置redis允许局域网内部访问

第一步:修改redis.windows.conf

# 大约56行
# bind 127.0.0.1
bind 0.0.0.0 # 大约76行
# protected-mode yes
protected-mode no

第二步:重启redis.windows.conf

第三步:关闭防火墙或者设置允许redis通过防火墙

第四步:电脑B访问该计算机redis

redis-cli -h 192.168.0.105 -p 6379

三、启动客户端:redis-cli

  

  redis默认有15个数据库

  选择1号数据库

四.数据操作

  redis是key-value的数据,所以每个数据都是一个键值对。键的类型是字符串。

  值的类型分为五种:

字符串string
哈希hash
列表list
集合set
有序集合zset

 1.string

  string是redis最基本的类型
  最大能存储512MB数据
  string类型是二进制安全的,即可以为任何数据,比如数字、图片、序列化对象等

  命令:

  设置键值:set key value(单个值),setex key seconds value(设置时间), mset key1 value1 key2 value2 ..(为多个值赋值).
  获取键值:get key(获取单个值), mget key1 key2(获取多个值)
  运算:incr,incrby,decr,decrby,append key value, strlen key   要求 value是数字

  键命令

  keys pattern:查看键值  keys *  查看所有键值 keys article*
  exists key:查看键值是否存在
  type key:查看key对应的类型
  del key:删除key
  expire key seconds:设置key过期时间
  ttl key:查看key过期时间

 2.hash: 用于存储对象,对象的格式为键值对。

    hset key field value: 设置hash key对象指定数据类型的一个值

    hmset key field1 value1 filed2 value2 ...:设置hash key对象多个数据类型的值

    hget key field:获取指定key的指定数据类型的值

    hmget key field1 field2 : 获取key的field1和field中的value

    hkeys key : 返回key的field

    hlen key:返回key的键值的个数

    hvals key:返回key的value

    hexists key field: 判断key的field的值是否存在

    hdel key filed: 删除key 的field的值

strlen key field: 判断key中field的值的长度

 3. list  

列表的元素类型为string
按照插入顺序排序
在列表的头部或者尾部添加元素

  命令:lpush key value: 往列表key的左边插入一个value

        rpush key value:往列表key的右边插入一个value

        linsert key before|after value new_value:往列表key中value前|后插入new_value

     lset key index new_value: 将列表key的第index个value设置为new_value

     lpop key:左弹出key列表中的值

       rpop key:右弹出key列表中的值

     lrange key start end:查看key列表中start-end中的值

    4.set

无序集合
元素为string类型
元素具有唯一性,不重复

   命令:sadd key value : 往无序集合key中插入value值,位置随机

      spop key:在无序集合key中随机弹出集合一个值

      smembers key:查看无序集合key中的所有元素

      scard key:查看无序集合key的值的个数

 5.zset

sorted set,有序集合
元素为string类型
元素具有唯一性,不重复
每个元素都会关联一个double类型的score,表示权重,通过权重将元素从小到大排序
元素的score可以相同

     命令:zadd key score1 value1 score2 value2 : 向有序集合key中添加value1,value2并制定相应权重

        zrem key value:删除有序集合中的value

        zrange key start end:查看有序集合中start-end中的值

        zcard key:查看有序集合中元素的个数

        zsocre key value:查看有序集合key中value的score

        zcount key min max:查看有序集合key中score在min-max之间的元素

五、python连接redis

  1. 安装

pip install redis

  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

  2. 创建连接

from redis import Redis, ConnectionPool

# 创建连接
result = Redis(host='127.0.0.1', port=6379)
print(result.keys())

  3. 使用连接池 

from redis import Redis, ConnectionPool

# 连接池
pool = ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379)
conn = Redis(connection_pool=pool)
# print(conn.keys())
# print(conn.smembers('visited_urls'))
print(conn.smembers('dupefilter:test_scrapy_redis'))

 注意:连接池只创建一次

import redis
# 最简单的单例模式:写一个py文件导入
from redis_pool import POOL while True:
key = input('请输入key:')
value = input('请输入value:')
# 去连接池中获取连接
conn = redis.Redis(connection_pool=POOL)
# 设置值
conn.set(key, value)

  4. 数据操作

五大数据类型

redis = {
k1:'123', 字符串
k2:[1,2,3,4,5], 列表
k3:{1,2,3,4}, 集合
k4:{name:'root','age':23}, 字典
k5:{('alex',60),('eva-j',80),('rt',70),},有序集合
}

 a.使用字典 

  - 基本操作

# HASH COMMANDS
# 创建字典
# 将字典name的key设置为value
hset(self, name, key, value):
# 若字典name的key不存在时将value设置给key,否则不设置
hsetnx(self, name, key, value):
hmset(self, name, mapping):
# 获取字典的值
# 获取单个key的值
hget(self, name, key):
# 获取多个key的值
hmget(self, name, keys, *args):
# 获取字典name所有的值
hgetall(self, name):
# 获取字典name所有的key
hkeys(self, name):
# 获取字典name所有的value
hvals(self, name):
# 判断某个key是否存在
hexists(self, name, key):
# 获取字典name元素的长度
hlen(self, name):
# 获取字典name的指定key的value的长度
hstrlen(self, name, key):
# 删除字典的key
hdel(self, name, *keys):
# 计数器
hincrby(self, name, key, amount=1):
hincrbyfloat(self, name, key, amount=1.0):
# 性能相关:迭代器
hscan(self, name, cursor=0, match=None, count=None):
hscan_iter(self, name, match=None, count=None): 
# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/1/25
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis pool = redis.ConnectionPool(host='192.168.137.191', port=6379, password='', max_connections=1000)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool) # 字典
"""
redis = {
k4:{
'username': 'zhangyafei',
'age': 23,
}
}
"""
# 1. 创建字典
# conn.hset('k4','username','zhangyafei')
# conn.hset('k4','age',23)
# conn.hsetnx('k4','username','root') # 若key不存在则将value赋值给key, 如果赋值成功则返回1,否则返回0
# conn.hsetnx('k4', 'hobby', 'basketball')
# conn.hmset('k4',{'username':'zhangyafei','age':23}) # 2. 获取字典的值
# 获取一个值
val = conn.hget('k4', 'username') # b'zhangyafei'
# print(val)
# 获取多个值
# vals = conn.mget('k4', ['username','age'])
# vals = conn.mget('k4', 'username','age') # {b'username': b'zhangyafei', b'age': b'23'}
# 获取所有值
vals = conn.hgetall('k4') # {b'username': b'zhangyafei', b'age': b'23'}
print(vals)
# 获取长度
lens = conn.hlen('k4') #
str_lens = conn.hstrlen('k4', 'username') #
keys = conn.hkeys('k4') # [b'username', b'age']
values = conn.hvals('k4') # [b'zhangyafei', b'23']
judge = conn.hexists('k4', 'username') # True
# conn.hdel('k4', 'age', 'username')
# print(conn.hkeys('k4')) # [] # 计算器
# print(conn.hget('k4', 'age'))
# conn.hincrby('k4','age',amount=2)
# conn.hincrbyfloat('k4','age',amount=-1.5)
# print(conn.hget('k4', 'age')) # 问题:如果redis的k4对应的字典中有1000w条数据,请打印所有数据
# 不可取:redis取到数据之后,服务器内存无法承受,爆栈
# result = conn.hgetall('k4')
# print(result) for item in conn.hscan_iter('k4'):
print(item)

字典操作示例

b. 使用列表

def blpop(self, keys, timeout=0):
"""
LPOP a value off of the first non-empty list
named in the ``keys`` list. If none of the lists in ``keys`` has a value to LPOP, then block
for ``timeout`` seconds, or until a value gets pushed on to one
of the lists. If timeout is 0, then block indefinitely.
"""
if timeout is None:
timeout = 0
if isinstance(keys, basestring):
keys = [keys]
else:
keys = list(keys)
keys.append(timeout)
return self.execute_command('BLPOP', *keys) def brpop(self, keys, timeout=0):
"""
RPOP a value off of the first non-empty list
named in the ``keys`` list. If none of the lists in ``keys`` has a value to RPOP, then block
for ``timeout`` seconds, or until a value gets pushed on to one
of the lists. If timeout is 0, then block indefinitely.
"""
if timeout is None:
timeout = 0
if isinstance(keys, basestring):
keys = [keys]
else:
keys = list(keys)
keys.append(timeout)
return self.execute_command('BRPOP', *keys) def brpoplpush(self, src, dst, timeout=0):
"""
Pop a value off the tail of ``src``, push it on the head of ``dst``
and then return it. This command blocks until a value is in ``src`` or until ``timeout``
seconds elapse, whichever is first. A ``timeout`` value of 0 blocks
forever.
"""
if timeout is None:
timeout = 0
return self.execute_command('BRPOPLPUSH', src, dst, timeout) def lindex(self, name, index):
"""
Return the item from list ``name`` at position ``index`` Negative indexes are supported and will return an item at the
end of the list
"""
return self.execute_command('LINDEX', name, index) def linsert(self, name, where, refvalue, value):
"""
Insert ``value`` in list ``name`` either immediately before or after
[``where``] ``refvalue`` Returns the new length of the list on success or -1 if ``refvalue``
is not in the list.
"""
return self.execute_command('LINSERT', name, where, refvalue, value) def llen(self, name):
"Return the length of the list ``name``"
return self.execute_command('LLEN', name) def lpop(self, name):
"Remove and return the first item of the list ``name``"
return self.execute_command('LPOP', name) def lpush(self, name, *values):
"Push ``values`` onto the head of the list ``name``"
return self.execute_command('LPUSH', name, *values) def lpushx(self, name, value):
"Push ``value`` onto the head of the list ``name`` if ``name`` exists"
return self.execute_command('LPUSHX', name, value) def lrange(self, name, start, end):
"""
Return a slice of the list ``name`` between
position ``start`` and ``end`` ``start`` and ``end`` can be negative numbers just like
Python slicing notation
"""
return self.execute_command('LRANGE', name, start, end) def lrem(self, name, count, value):
"""
Remove the first ``count`` occurrences of elements equal to ``value``
from the list stored at ``name``. The count argument influences the operation in the following ways:
count > 0: Remove elements equal to value moving from head to tail.
count < 0: Remove elements equal to value moving from tail to head.
count = 0: Remove all elements equal to value.
"""
return self.execute_command('LREM', name, count, value) def lset(self, name, index, value):
"Set ``position`` of list ``name`` to ``value``"
return self.execute_command('LSET', name, index, value) def ltrim(self, name, start, end):
"""
Trim the list ``name``, removing all values not within the slice
between ``start`` and ``end`` ``start`` and ``end`` can be negative numbers just like
Python slicing notation
"""
return self.execute_command('LTRIM', name, start, end) def rpop(self, name):
"Remove and return the last item of the list ``name``"
return self.execute_command('RPOP', name) def rpoplpush(self, src, dst):
"""
RPOP a value off of the ``src`` list and atomically LPUSH it
on to the ``dst`` list. Returns the value.
"""
return self.execute_command('RPOPLPUSH', src, dst) def rpush(self, name, *values):
"Push ``values`` onto the tail of the list ``name``"
return self.execute_command('RPUSH', name, *values) def rpushx(self, name, value):
"Push ``value`` onto the tail of the list ``name`` if ``name`` exists"
return self.execute_command('RPUSHX', name, value) def sort(self, name, start=None, num=None, by=None, get=None,
desc=False, alpha=False, store=None, groups=False):
"""
Sort and return the list, set or sorted set at ``name``. ``start`` and ``num`` allow for paging through the sorted data ``by`` allows using an external key to weight and sort the items.
Use an "*" to indicate where in the key the item value is located ``get`` allows for returning items from external keys rather than the
sorted data itself. Use an "*" to indicate where int he key
the item value is located ``desc`` allows for reversing the sort ``alpha`` allows for sorting lexicographically rather than numerically ``store`` allows for storing the result of the sort into
the key ``store`` ``groups`` if set to True and if ``get`` contains at least two
elements, sort will return a list of tuples, each containing the
values fetched from the arguments to ``get``. """
if (start is not None and num is None) or \
(num is not None and start is None):
raise RedisError("``start`` and ``num`` must both be specified") pieces = [name]
if by is not None:
pieces.append(Token.get_token('BY'))
pieces.append(by)
if start is not None and num is not None:
pieces.append(Token.get_token('LIMIT'))
pieces.append(start)
pieces.append(num)
if get is not None:
# If get is a string assume we want to get a single value.
# Otherwise assume it's an interable and we want to get multiple
# values. We can't just iterate blindly because strings are
# iterable.
if isinstance(get, basestring):
pieces.append(Token.get_token('GET'))
pieces.append(get)
else:
for g in get:
pieces.append(Token.get_token('GET'))
pieces.append(g)
if desc:
pieces.append(Token.get_token('DESC'))
if alpha:
pieces.append(Token.get_token('ALPHA'))
if store is not None:
pieces.append(Token.get_token('STORE'))
pieces.append(store) if groups:
if not get or isinstance(get, basestring) or len(get) < 2:
raise DataError('when using "groups" the "get" argument '
'must be specified and contain at least '
'two keys') options = {'groups': len(get) if groups else None}
return self.execute_command('SORT', *pieces, **options)

基本操作

# 左插入
conn.lpush('k1', 11)
conn.lpush('k1', 22)
# 右插入
conn.rpush('k1', 33) # 左获取
val = conn.lpop('k1')
val = conn.blpop('k1', timeout=10) # 夯住
# 右获取
val = conn.rpop('k1')
val = conn.brpop('k1', timeout=10) # 夯住

左右操作

conn.blpop()
conn.brpop()

阻塞

def list_iter(key, count=3):
index = 0
while True:
data_list = conn.lrange(key, index, index+count-1)
if not data_list:
return
index += count for item in data_list:
yield item result = conn.lrange('k1', 0, 100)
print(result) # [b'22', b'11', b'33'] for item in list_iter('k1', 3):
print(item)

通过yield创建一个生成器完成一点一点获取(通过字典操作的源码来的灵感)

 c. 使用字符串

添加
def set(self, name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False):
def append(self, key, value):
def mset(self, *args, **kwargs):
def msetnx(self, *args, **kwargs):
def setex(self, name, value, time):
def setnx(self, name, value): 删除
def delete(self, *names): 修改
def setrange(self, name, offset, value):
def decr(self, name, amount=1):
def incr(self, name, amount=1):
def incrbyfloat(self, name, amount=1.0):
def expire(self, name, time): 查询
def mget(self, keys, *args):
def exists(self, name):
def get(self, name):
def getrange(self, key, start, end):
def getset(self, name, value):
def keys(self, pattern='*'):
def strlen(self, name):

基本操作

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/2/1
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, password='', max_connections=1000)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool) # 添加
conn.set('str_k', 'hello') # 为指定key设置value
# {'str_k':'hello'}
conn.mset({'str_k':'hello','str_k1':'world'}) # 设置多个key/value
# {'str_k':'hello', 'str_k1':'world'}
conn.msetnx({'str_k':'msetnx_hello'}) # 若当前key未设定, 则基于mapping设置key/value,结果返回True或False
# {'str_k':'hello'}
conn.setex('str_k2', 'str_v2', 2) # 秒 conn.decr('num', amount=1)
conn.incr('num', amount=1)
conn.incrbyfloat('num', amount='1.5') # 删除
conn.delete('str_k1') # 修改
conn.append('str_k', ' world') # 为指定key添加value
# {'str_k':'hello world'}
conn.setrange('str_k', 5, 'world') # 在key对应的的value指定位置上设置值
# b'helloworld' # 查询
print(conn.get('str_k'))
print(conn.get('num'))
print(conn.getrange('str_k', 0, 100))
print(conn.keys())
print(conn.strlen('str_k')) # 长度
print(conn.exists('str_k'))
conn.expire('str_k1', 5)
print(conn.get('str_k1')) # 添加并查询
print(conn.getset('str_k2', 'str_v2'))
# b'str_v2'

字符串示例

d. 集合

添加
def sadd(self, name, *values):
删除
def spop(self, name):
def srem(self, name, *values):
修改
def smove(self, src, dst, value):
查询
# 判断value是否在key的value中
def sismember(self, name, value):
# 取出key为name的所有元素
def smembers(self, name):
# 随机取出key为name的指定个数元素
def srandmember(self, name, number=None):
# 元素个数
def scard(self, name):
# 差集
def sdiff(self, keys, *args):
def sdiffstore(self, dest, keys, *args):
# 交集
def sinter(self, keys, *args):
def sinterstore(self, dest, keys, *args):
# 并集
def sunion(self, keys, *args):
def sunionstore(self, dest, keys, *args):

集合基本操作

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/2/1
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, password='', max_connections=1000)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool) """
{
'set_k':{v1,v2,v3},
}
"""
# 添加
# conn.sadd('set_k', 3, 4, 5, 6)
# conn.sadd('set_k1', 3, 4, 5, 6) # 删除
# print(conn.spop('set_k'))
# conn.srem('set_k', 2) # 修改
# conn.smove('set_k', 'set_k1', 1) # 查询
print(conn.smembers('set_k'))
print(conn.smembers('set_k1'))
# print(conn.srandmember('set_k', 3))
# print(conn.scard('set_k'))
# print(conn.sismember('set_k', 2)) print(conn.sdiff('set_k','set_k1')) # 集合之差
conn.sdiffstore('set_k_k1', 'set_k', 'set_k1')
print(conn.smembers('set_k_k1')) print(conn.sinter('set_k', 'set_k1')) # 集合交集
conn.sinterstore('set_k_k1_inter', 'set_k', 'set_k1')
print(conn.smembers('set_k_k1_inter')) print(conn.sunion('set_k', 'set_k1')) # 集合并集
conn.sunionstore('set_k_k1_union', 'set_k', 'set_k1')
print(conn.smembers('set_k_k1_union'))

集合操作示例

e. 有序集合

添加
def zadd(self, name, *args, **kwargs):
删除
def zrem(self, name, *values):
def zremrangebyrank(self, name, min, max): # 删除等级最大者
def zremrangebyscore(self, name, min, max): # 删除分数最小者
查询
# 查询start-end个数,按分数从小到大
def zrange(self, name, start, end, desc=False, withscores=False,
score_cast_func=float):
# 查询分数在Min,max之间的元素
def zrangebyscore(self, name, min, max, start=None, num=None,
withscores=False, score_cast_func=float):
def zrank(self, name, value): # 等级
def zcard(self, name): # 个数
def zscore(self, name, value): # 得分
def zrevrange(self, name, start, end, withscores=False,
score_cast_func=float): # 逆序:分数从大到小排序
def zrevrangebyscore(self, name, max, min, start=None, num=None,
withscores=False, score_cast_func=float): # 分数处于Min,max之间的从大到小排序

基本操作

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/2/1
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, password='', max_connections=1000)
conn = redis.Redis(connection_pool=pool) """
{
'set_k':{
{v1: score1},
{v2: score2},
{v3: score3},
},
}
"""
# # 添加
# conn.zadd('zset_k', 'math', 99, 'english', 80, 'chinese', 85, 'sport', 100, 'music', 60)
#
# # 删除
# conn.zrem('zset_k', 'music')
# conn.zremrangebyrank('zset_k', 0, 0) # 按等级大小删除, 删除等级在第min-max个值
# conn.zremrangebyscore('zset_k', 0, 90) # 按分数范围删除, Min < x < max之间的删除 # 查询
print(conn.zrange('zset_k', 0, 100))
print(conn.zrevrange('zset_k', 0, 100))
# score从小到大排序, 默认小值先出, 广度优先
results = conn.zrangebyscore('zset_k', 0, 100)
print(results)
print(conn.zcard('zset_k'))
print(conn.zcount('zset_k', 0, 90))
print(conn.zrank('zset_k', 'chinese'))
print(conn.zscore('zset_k', 'chinese'))
print(conn.zrange('zset_k', 0, 100))

有序集合示例

六、基于redis实现队列和栈

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/1/8
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis class FifoQueue(object):
def __init__(self):
"""
先进先出队列:利用redis中的列表,双端队列改为先进先出队列
"""
self.server = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379) def push(self, request):
"""Push a request"""
self.server.lpush('USERS', request) def pop(self, timeout=0):
"""Pop a request"""
data = self.server.rpop('USERS')
return data if __name__ == '__main__':
q = FifoQueue()
q.push(11)
q.push(22)
q.push(33) print(q.pop())
print(q.pop())
print(q.pop())

先进先出队列

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/1/8
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis class LifoQueue(object):
"""Per-spider LIFO queue."""
def __init__(self):
self.server = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379) def push(self, request):
"""Push a request"""
self.server.lpush("USERS", request) def pop(self, timeout=0):
"""Pop a request"""
data = self.server.lpop('USERS')
return data if __name__ == '__main__':
q = LifoQueue()
q.push(11)
q.push(22)
q.push(33) print(q.pop())
print(q.pop())
print(q.pop())

后进先出队列(栈)

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/1/8
@Author: Zhang Yafei
"""
import redis class PriorityQueue(object):
"""Per-spider priority queue abstraction using redis' sorted set"""
def __init__(self):
self.server = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379) def push(self, request,score):
"""Push a request"""
# data = self._encode_request(request)
# score = -request.priority
# We don't use zadd method as the order of arguments change depending on
# whether the class is Redis or StrictRedis, and the option of using
# kwargs only accepts strings, not bytes.
self.server.execute_command('ZADD', 'xxxxxx', score, request) def pop(self, timeout=0):
"""
Pop a request
timeout not support in this queue class
"""
# use atomic range/remove using multi/exec
pipe = self.server.pipeline()
pipe.multi()
pipe.zrange('xxxxxx', 0, 0).zremrangebyrank('xxxxxx', 0, 0)
results, count = pipe.execute()
if results:
return results[0] if __name__ == '__main__':
q = PriorityQueue() # q.push('alex',99) # 广度优先:分值小的优先
# q.push('oldboy',56)
# q.push('eric',77) q.push('alex',-99) # 深度优先:分值大的优先
q.push('oldboy',-56)
q.push('eric',-77) v1 = q.pop()
print(v1)
v2 = q.pop()
print(v2)
v3 = q.pop()
print(v3)

优先级队列

# -*- coding: utf-8 -*-

"""
@Datetime: 2019/1/8
@Author: Zhang Yafei
"""
from scrapy_redis import queue
import redis conn = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)
conn.zadd('score',alex=79, oldboy=33,eric=73) # print(conn.keys()) v = conn.zrange('score',0,8,desc=True)
print(v) pipe = conn.pipeline()
pipe.multi()
pipe.zrange("score", 0, 0).zremrangebyrank('score', 0, 0)
results, count = pipe.execute()
print(results,count)

redis中的pipeline

七、Django应用

1.自定义使用redis

import redis
POOL = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, max_connections=1000)

utils.py

from django.shortcuts import render, HttpResponse
from app01.utils.redis_pool import POOL
from redis import Redis def index(request):
conn = Redis(connection_pool=POOL)
conn.hset('kkk', 'age', 18)
return HttpResponse('设置成功') def order(request):
conn = Redis(connection_pool=POOL)
val = conn.hget('kkk','age')
return HttpResponse('获取成功{}'.format(val))

views.py

2.使用第三方组件

pip install django-redis
CACHES = {
"default": {
"BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
"LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
"OPTIONS": {
"CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
"CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},
# "PASSWORD": "密码",
}
},
"back": {
"BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
"LOCATION": "redis://192.168.137.191:6379",
"OPTIONS": {
"CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
"CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},
"PASSWORD": "",
}
},
}

配置

from django.shortcuts import render,HttpResponse
from django_redis import get_redis_connection def index(request):
conn = get_redis_connection('back')
conn.hset('kkk', 'age', 18)
return HttpResponse('设置成功') def order(request):
conn = get_redis_connection('back')
val = conn.hget('kkk','age')
return HttpResponse('获取成功{}'.format(val))

使用

3.高级使用  

  a. 全站缓存
   使用中间件,经过一系列的认证等操作,如果内容在缓存中存在,则使用FetchFromCacheMiddleware获取内容并返回给用户,当返回给用户之前,判断缓存中是否已经存在,如果不存在则UpdateCacheMiddleware会将缓存保存至缓存,从而实现全站缓存

MIDDLEWARE = [
'django.middleware.cache.UpdateCacheMiddleware',
# 其他中间件...
'django.middleware.cache.FetchFromCacheMiddleware',
] CACHE_MIDDLEWARE_ALIAS = ""
CACHE_MIDDLEWARE_SECONDS = ""
CACHE_MIDDLEWARE_KEY_PREFIX = ""

  b.单视图

from django.views.decorators.cache import cache_page

@cache_page(60 * 15)
def index(request):
# conn = Redis(connection_pool=POOL)
conn = get_redis_connection('back')
conn.hset('kkk', 'age', 18)
return HttpResponse('设置成功')

 c,局部页面缓存

<body>
<h1>asdfasdfasdf</h1>
<div>
asdf
</div>
{# 将指定局部页面放到缓存中的key中#}
{% cache 5000 key %}
<div></div>
{% endcache %}
</body>  
# 缓存放在redis配置
CACHES = {
"default": {
"BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
"LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
"OPTIONS": {
"CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
"CONNECTION_POOL_KWARGS": {"max_connections": 100},
# "PASSWORD": "密码",
}
},
}
# 缓存放在文件
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.filebased.FileBasedCache',
'LOCATION': '/var/tmp/django_cache',
}
}
# 缓存放在MemcachedCache
CACHES = {
'default': {
'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
}
}

补充:rest framework框架访问频率限制推荐放到 redis/memecached

更多详细内容请见

  官方教程:http://www.redis.net.cn/tutorial/3501.html

  

关系型数据库之Redis的相关教程结束。

《非关系型数据库之Redis.doc》

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