python操作redis

本文介绍NoSQL数据库的特点,如无需预定义模式、无共享架构、弹性可扩展等,对比关系型数据库,强调其在特定场景的优势。并详细讲解Python操作Redis的方法,包括安装、连接、基本数据类型操作等。

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Nosql简介

 

对于NoSQL并没有一个明确的范围和定义,但是他们都普遍存在下面一些共同特征:

1. 不需要预定义模式:不需要事先定义数据模式,预定义表结构。数据中的每条记录都可能有不同的属性和格式。当插入数据时,并不需要预先定义它们的模式。

2. 无共享架构:相对于将所有数据存储的存储区域网络中的全共享架构。NoSQL往往将数据划分后存储在各个本地服务器上。因为从本地磁盘读取数据的性能往往好于通过网络传输读取数据的性能,从而提高了系统的性能。

3. 弹性可扩展:可以在系统运行的时候,动态增加或者删除结点。不需要停机维护,数据可以自动迁移。

4. 分区:相对于将数据存放于同一个节点,NoSQL数据库需要将数据进行分区,将记录分散在多个节点上面。并且通常分区的同时还要做复制。这样既提高了并行性能,又能保证没有单点失效的问题。

5. 异步复制:和RAID存储系统不同的是,NoSQL中的复制,往往是基于日志的异步复制。这样,数据就可以尽快地写入一个节点,而不会被网络传输引起迟延。缺点是并不总是能保证一致性,这样的方式在出现故障的时候,可能会丢失少量的数据。

6. BASE:相对于事务严格的ACID特性,NoSQL数据库保证的是BASE特性。BASE是最终一致性和软事务。
NoSQL数据库并没有一个统一的架构,两种NoSQL数据库之间的不同,甚至远远超过两种关系型数据库的不同。可以说,NoSQL各有所长,成功的NoSQL必然特别适用于某些场合或者某些应用,在这些场合中会远远胜过关系型数据库和其他的NoSQL。
常用的nosql数据库:memcached、redis、flare、ROMA、mongodb、hbase等。

 

Python操作redis

 

Redis的概念

redis是一个key-value存储系统。和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash(哈希类型)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都是原子性的。在此基础上,redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样,为了保证效率,数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件,并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。

 

安装redis


Redis一般都是安装在linux系统中,具体安装步骤如下:

复制代码

#cd /usr/local/src
#wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.1.tar.gz 
#tar xzf redis-3.0.1.tar.gz 
#cd redis-3.0.1 
#make
#src/redis-server &
或者在他的配置文件中把demon 改成yes

复制代码

查看redis是否启动成功

ps –ef |grep redis
netstat –lnp |grep 6379

 

python操作redis步骤

安装python语言的客户端

pip install redis

 

连接redis服务器


连接redis服务器,必须知道redis服务器的ip地址和redis的端口,默认端口为6379。

复制代码

#/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import redis
r = redis.Redis(host="192.168.48.128", port=6379)
r.set("shang", "I love you!")
print(r.get("shang"))

复制代码

 

String操作

复制代码

set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)
     ex,过期时间(秒)
     px,过期时间(毫秒)
     nx,如果设置为True,则只有name不存在时,当前set操作才执行,同setnx(name, value)
     xx,如果设置为True,则只有name存在时,当前set操作才执行'''
get(name)     获取值
mset(name1=“ling”)        批量设置值,()为dict类型
mget(‘name1’, ‘name2’)    批量获取key的值,()为tuple类型
append(name, value)

复制代码

 

List操作

复制代码

Redis中存储list类型的数据是在内存中,一个name对应一个list
lpush(name, value)
r.lpush("list_name",2)
r.lpush("list_name",3,4,5)#保存在列表中的顺序为5,4,3,2

rpush(name, value)
llen(name)
# name对应的list元素的个数

# linsert(name,where,refvalue,value)
# name   代表的是list对应的key值
# where     AFTER   BEFORE
# refvalue    list中的某个元素
# value      你要增加的值是什么
r.linsert("list1", "AFTER",  "test2", "hello")


r.lset(name,index,value):对name对应的list中的某一个索引位置重新赋值。
# 参数:
    # name,redis的name
    # index,list的索引位置
# value,要设置的值
r.lrem(name,value,num):在name对应的list中删除指定的值
# 参数:
    # name,redis的name
    # value,要删除的值
    # num,  num=0,删除列表中所有的指定值;
           # num=2,从前到后,删除2个;
           # num=-2,从后向前,删除2个

复制代码

lpop(name) 在name对应的列表的左侧获取第一个元素并在列表中移除,返回值删除那个元素的值

扩展: rpop(name)表示从右向左操作

lindex(name,index):在name对应的列表中根据索引取列表元素

lrange(name,start,end):在name对应的列表分片获取数据

 

Set操作

复制代码

Set 不重复的list
sadd(name, values)
r.sadd("set_name","aa","bb")
smembers(name)
#获取name对应的集合的所有成员
scard(name)
#获取name对应的集合中的元素个数
sismember(name, value)
#检查value是否是name对应的集合内的元素
spop(name)
#从集合的右侧移除一个元素,并将其返回
srem(name, value)  删除集合中的某个元素
r.srem("set_name", "aa")

复制代码

 

Hash操作

复制代码

Redis在内存中存储hash类型是以name对应一个字典形式存储的
hset(name,key,value)
#name对应的hash中设置一个键值对(不存在,则创建;否则,修改)
#参数:
    #name:redis的name
    #key:key1对应的hash中的key
    #value:value1对应的hash中的value
hget(name,key)
#在name对应的hash中获取根据key获取value

hmset(name,mapping)
#在name对应的hash中批量设置键值对
#参数:
     #name:redis的name
     #mapping:字典,如{'k1':'v1','k2','v2'}
hmget(name,keys,*args)
#在name对应的hash中获取多个key的值
#参数:
    #name:redis对应的name
    #keys:要获取key的集合,如:['k1','k2','k3']
    #*args:要获取的key,如:k1,k2,k3
print(r.hmget('test','k1','k2'))   #获取多个值

复制代码

hgetall(name):获取name对应hash的所有键值

hlen(name):获取name对应的hash中键值的个数

hkeys(name):获取name对应的hash中所有的key的值

hvals(name):获取name对应的hash中所有的value的值

hexists(name,key):检查name对应的hash是否存在当前传入的key

hdel(name,*keys):将name对应的hash中指定key的键值对删除

 

其他操作

复制代码

delete(*names)
#根据name删除redis中的任意数据类型
exists(name)
#检测redis的name是否存在
keys(pattern='*')
#根据* ?等通配符匹配获取redis的name
expire(name ,time)
# 为某个name设置过期时间
rename(src, dst)
# 重命名
### Python 操作 Redis 使用指南 #### 1. 安装 `redis-py` 库 在使用 Python 操作 Redis 之前,需要安装官方推荐的 `redis-py` 库。可以通过 pip 工具完成安装: ```bash pip install redis ``` --- #### 2. 连接到 Redis 服务器 为了与 Redis 交互,首先需要建立连接。以下是一个简单的连接示例: ```python import redis # 创建 Redis 连接对象 r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) # 测试连接是否正常 if r.ping(): print("成功连接到 Redis 服务器") else: print("无法连接到 Redis 服务器") ``` 此代码片段展示了如何通过指定主机名、端口和数据库编号来初始化 Redis 对象,并验证连接的有效性[^3]。 --- #### 3. 存储和获取字符串数据 Redis 支持基本的键值对存储操作。下面演示了如何设置和读取字符串类型的键值对: ```python # 设置键值对 r.set('name', 'Alice') # 获取键对应的值 value = r.get('name') print(f"Key 'name' 的值为: {value.decode()}") # 输出 Alice ``` 注意:Redis 返回的值是以字节形式存在的,因此通常需要用 `.decode()` 方法转换成字符串[^1]。 --- #### 4. 处理二进制数据 除了普通的字符串外,Redis 还能够存储任意的二进制数据。例如,可以将图片或其他文件的内容保存至 Redis 并稍后检索出来: ```python # 假设 binary_data 是一段二进制数据 binary_data = b'\x89PNG\r\n\x1a\n\x00\x00\x00' # 将二进制数据存入 Redis r.set('image_key', binary_data) # 从 Redis 中取出二进制数据 retrieved_binary = r.get('image_key') print(retrieved_binary) # 输出原始二进制流 ``` 这里的关键在于无需特殊编码即可直接传递二进制内容给 Redis[^2]。 --- #### 5. 使用有序集合(Sorted Set) Redis 提供了一种名为 Sorted Set 的高级数据结构,其中每个成员都关联着一个分数用于排序。下面是关于如何向有序集中添加元素以及查询排名的例子: ```python # 添加带有权重的项目到 sorted set r.zadd('leaderboard', {'user1': 150, 'user2': 300}) # 查询特定用户的得分情况 score_user1 = r.zscore('leaderboard', 'user1') print(f"user1 得分为: {score_user1}") # 获取排行榜前两名 top_users = r.zrange('leaderboard', 0, 1, desc=True, withscores=True) for user, score in top_users: print(f"{user.decode()}: {score}") ``` 上述脚本先定义了一个叫 leaderboard 的有序集,接着插入两个用户及其对应积分最后打印出最高分者的信息[^3]。 --- #### 6. 错误处理机制 当尝试访问不存在的服务或者网络中断等情况发生时,应该合理捕获可能出现的各种异常状况以免程序崩溃。如下所示提供了一套完善的错误捕捉方案: ```python def create_redis_connection(host='localhost', port=6379, db=0): """安全地创建 Redis 链接""" try: conn = redis.Redis(host=host, port=port, db=db) if not conn.ping(): raise Exception("Ping failed") return conn except redis.ConnectionError as ce: print(f"未能建立链接: {ce}") except redis.TimeoutError as te: print(f"超时错误: {te}") except Exception as e: print(f"未知错误: {e}") connection = create_redis_connection() if connection is None: exit(-1) ``` 这段函数封装了常见的几种异常情形以便于调用方更方便地管理和响应不同种类的问题[^4]。 --- ###
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