Python使用Redis数据库

Redis 简介

Redis是开源的高性能Key-Value数据库,可以用于缓存等用途.

Redis可以提供事务和持久化支持保证并发安全性,并提供TTL(time to life)服务.

使用Redis

Ubuntu系统可以用包管理器安装Redis服务:

sudo apt-get install redis-server

并安装客户端:

sudo apt-get install redis-tools

进入Redis客户端

redis-cli

登录远程Redis服务

redis-cli -h host -p port -a password

Redis基本操作指令

Redis的Key-Value均为大小写敏感的,但是Redis指令对大小写不敏感.

Redis使用字符串作为Key,常用操作命令有:

• SET key val

设置键值对,无则新建有则更新

127.0.0.1:6379> set user name
OK

• DEL key

删除键值对, 返回删除的条数

127.0.0.1:6379> del user
(integer) 1

• GET key

返回Value

127.0.0.1:6379> get user
"name"

• EXISTS key

检查指定键值对是否存在

127.0.0.1:6379> exists user
(integer) 1

• KEYS pattern

使用通配符筛选显示所有符合条件的键

127.0.0.1:6379> keys *
1) "playing_yichya"
2) "playing_yy"
3) "online_yichya"
4) "user"
5) "online_yy"
127.0.0.1:6379> keys *_*
1) "playing_yichya"
2) "playing_yy"
3) "online_yichya"
4) "online_yy"

• RANDOMKEY

随机返回一个键

127.0.0.1:6379> randomkey
"hm1"

• RENAME key newname

重命名键

127.0.0.1:6379> set user2 234
OK
127.0.0.1:6379> set user 233
OK
127.0.0.1:6379> rename user user2
OK
127.0.0.1:6379> get user
(nil)

• RENAMEX key newname

重命名键, 不允许新名与已有的键名重复

• QUIT

退出redis客户端

Redis TTL服务命令

• EXPIRE key seconds

以秒为单位,指定键值对的生存周期

127.0.0.1:6379> expire user 10000
(integer) 1

• PEXIRE key mseconds

以毫秒为单位,指定键值对的生存周期

• TTL key

以秒为单位,返回键值对的剩余生存周期

127.0.0.1:6379> ttl user
(integer) 9996

• PTTL key

以毫秒为单位,返回键值对的剩余生存周期

127.0.0.1:6379> pttl user
(integer) 9991684

• PERSIST key

将键值对的生存周期设为永久

127.0.0.1:6379> persist user
(integer) 1

• EXPIREAT key timestamp

使用Unix时间戳指定过期时间

Redis哈希命令

Redis哈希命令以Hash表作为数据结构, Hash表中所有键值对共享同样的TTL,并有着比通常键值对更快的操作速度.

• HSET table key val

示例:

127.0.0.1:6379> hset hml yichya 233
(integer) 1

执行keys和hkeys命令,可以看出hash表的数据结构

127.0.0.1:6379> keys *
1) "hml"
2) "user"
127.0.0.1:6379> hkeys hml
1) "yichya"

• HDEL table key

删除键

• HGET table key

得到键值对

• HKEYS tabel

得到哈希表上所有键

• HGETALL table

返回所有key和value

127.0.0.1:6379> hgetall hml
1) "yichya"
2) "233"

Redis事务支持

• MULTI

开启事务块

127.0.0.1:6379> multi
OK

• EXEC

提交事务执行

• DISCARD

放弃事务

• WATCH key [key ...]

WATCH命令在事务执行之前监控Keys.

若在WATCH之后有任何Key的值发生了变化，EXEC命令执行的事务都将被放弃，同时返回Null multi-bulk

• UNWATCH

放弃所有WATCH

Python使用Redis数据库

redis-py是常用的python-redis连接器,使用python包管理器安装此模块:

pip install redis

在Python环境下导入redis模块

>>> from redis import Redis

>>> r = Redis()

Redis是封装了Redis数据库操作的类,并提供了类似的API.

使用JSON存储

除Redis-Hash表之外,redis-py将键值都作为字符串处理

>>> r.set('user', 233)
True
>>> r.get('user')
'233'

对于复杂数据类型,处理返回的字符串非常不便:

>>> r.set('user', [1,[{'name':'yichya'}]])
True
>>> r.get('user')
"[1, [{'name': 'yichya'}]]"
>>> result = r.get('user')
>>> list(result)
['[', '1', ',', ' ', '[', '{', "'", 'n', 'a', 'm', 'e', "'", ':', ' ', "'", 'y', 'i', 'c', 'h', 'y', 'a', "'", '}', ']', ']']

可以选择使用JSON作为存储类型,并以python内置json模块进行编码和解码.

另外,一个redis实例只维护一个数据表而应用中经常出现需要维护多个字典的情况.

草民建议使用prefix+key作为redis的键来模拟多个数据表.

草民写了一个简单的Redis-dict适配器,允许以类似字典的方式操作Redis数据库:

from redis import Redis

import json

class RedisDict:
    def __init__(self, prefix=''):
        self.data = Redis()
        self.prefix = prefix

    def get(self, key):
        redis_key = self.prefix + '_' + key
        redis_val = self.data.get(redis_key)
        if redis_val is None:
            return None
        else:
            return json.loads(redis_val)

    def set(self, key, val):
        redis_key = self.prefix + '_' + key
        redis_val = json.dumps(val)
        self.data.set(redis_key, redis_val)

    def pop(self, key):
        redis_key = self.prefix + '_' + key
        self.data.delete(redis_key)

    def __iter__(self):
        for item in self.data.keys(self.prefix + '*'):
            prefix, key = decode(item)
            yield key

def decode(redis_key):
    sep = redis_key.find('_')
    prefix = redis_key[:sep]
    key = redis_key[sep+1:]
    return prefix, key

if __name__ == '__main__':
    r = RedisCache('online')
    r.set('user', [1,[{'name':'yichya'}]])
    for item in r:
        print(item)
        print(r.get(item))

hash表操作

redis-py的hash操作与redis命令类似:

from redis import Redis
import json

class RedisDict:
    def __init__(self, table):
        self.session = Redis()
        self.table = table
        self.session.delete(table)

    def get(self, key):
        redis_val = self.session.hget(self.table, key)
        if redis_val is None:
            return None
        else:
            return json.loads(redis_val)

    def set(self, key, val):
        redis_val = json.dumps(val)
        self.session.hset(self.table, key, redis_val)

    def pop(self, key):
        self.session.hdel(self.table, key)

    def __iter__(self):
        for key in self.session.hkeys(self.table):
            yield key

用hash表模拟dict,这个实现比用前缀区分高效得多.

pipeline操作

Redis-Server是一个TCP服务器,使用pipline维护消息队列可以提高批量处理的效率.

>>> p = r.pipeline()
>>> p.set('yichya', 2333)
Pipeline<ConnectionPool<Connection<host=localhost,port=6379,db=0>>>
>>> p.get('yichya')
Pipeline<ConnectionPool<Connection<host=localhost,port=6379,db=0>>>
>>> p.execute()
[True, '2333']

参考链接:

Redis官网

redis-py

Redis 教程

使用Python操作Redis