本文轉載自微信公眾號「AirPython 」，作者星安果 。轉載本文請聯(lián)系AirPython 公眾號。   

1. 前言

本篇文章繼續(xù)說另外一種比較常用的數(shù)據(jù)存儲方式：Redis

Redis：Remote Dictionary Server，即：遠程字典服務，Redis 底層使用 C 語言編寫，是一款開源的、基于內存的 NoSql 數(shù)據(jù)庫

由于 Redis 性能遠超其他數(shù)據(jù)庫，并且支持集群、分布式及主從同步等優(yōu)勢，所以經(jīng)常用于 緩存數(shù)據(jù)、高速讀寫 等場景

本篇文章就聊聊 Python 操作 Redis 正確的姿勢

2. 準備

我們以在云服務器 Centos 7.8 安裝 Redis-Server 為例

首先，安裝在云服務器上 Redis 數(shù)據(jù)庫

# 下載epel倉庫 
yum install epel-release 
 
# 安裝redis 
yum install redis 

然后，通過 vim 命令修改 Redis 配置文件，打開遠程連接，設置連接密碼

配置文件目錄：/etc/redis.conf

• bind 更改為 0.0.0.0，容許外網(wǎng)訪問
• requirepass 設置一個訪問密碼

# vim /etc/redis.conf 
# 1、bing從127.0.0.1修改為:0.0.0.0，開放遠程連接 
bind 0.0.0.0  
 
# 2、設置密碼 
requirepass 123456  

需要指出的是，為了保證云服務器數(shù)據(jù)安全，Redis 開放遠程訪問的時候，一定要加強密碼

接著，啟動 Redis 服務，開啟防火墻和端口，配置云服務器安全組

默認情況下，Redis 服務使用的端口號是 6379

另外，需要在云服務器安全組進行配置，保證 Redis 數(shù)據(jù)庫能正常連接

# 啟動Redis服務，默認redis端口號是6379 
systemctl start redis  
 
# 打開防火墻 
systemctl start firewalld.service 
 
# 開放6379端口 
firewall-cmd --zone=public --add-port=6379/tcp --permanent    
 
# 配置立即生效 
firewall-cmd --reload    

完成以上操作，我們就可以通過 Redis-CLI 或 Redis 客戶端工具進行連接了

最后，要使用 Python 操作 Redis，我們需要使用 pip 安裝一個依賴

# 安裝依賴，便于操作redis 
pip3 install redis   

3. 實戰(zhàn)

在操作 Redis 中的數(shù)據(jù)之前，我們需要利用 Host、端口號、密碼實例化一個 Redis 連接對象

from redis import Redis 
 
class RedisF(object): 
 
    def __init__(self): 
        # 實例化Redis對象 
        # decode_responses=True，如果不加則寫入的為字節(jié)類型 
        # host：遠程連接地址 
        # port：Redis端口號 
        # password：Redis授權密碼 
        self.redis_obj = Redis(host='139.199.**.**',port=6379,password='123456',decode_responses=True,charset='UTF-8', encoding='UTF-8') 

接下來我們以操作字符串、列表、set 集合、zset 集合、哈希表、事務為例，講講 Python 操作這些數(shù)據(jù)的方法

1、字符串操作

操作字符串有兩種方式，操作方法分別是：set() 和 mset()

其中：set() 一次只能保存一個值，參數(shù)意義如下

• name：key，代表鍵
• value：value，待保存的值
• ex：過期時間，以秒為單位，如果不設置，則永久不過期;否則，過期則刪除
• px：過期時間，以毫秒為單位
• nx/xx：set 操作是否執(zhí)行與 name 鍵是否存在有關

獲取值和刪除值的操作方法分別為：get(Key)、 delete(Key or Keys)

# set()：單字符串操作 
# 添加一個值，并設置超時時間為120s 
 self.redis_obj.set('name', 'airpython', ex=120) 
 
# get()：獲取這個值 
print(self.redis_obj.get('name')) 
 
# delete()：刪除一個值或多個值 
self.redis_obj.delete('name') 
print(self.redis_obj.get('name')) 

對于多值數(shù)據(jù)的設置，只需要調用 mset() 方法，將待插入的數(shù)據(jù)以鍵值對組成一個字典作為參數(shù)即可

同理，Redis 提供了 mget() 方法，可以一次獲取多個鍵的值

# mset()：設置多個值 
self.redis_obj.mset({"foo": "foo1", "zoo": "zoo1"}) 
 
# mget()：獲取多個值 
result = self.redis_obj.mget("foo", "zoo") 
print(result) 

2、列表操作

Redis 提供了很多方法用于操作列表，其中比較常見的如下：

• lpush/rpush：將一個值或多個值插入到列表頭部或尾部，其中，lpush 代表頭部插入;rpush 代表尾部插入數(shù)據(jù)
• lset：通過索引，將值插入到列表對應的位置
• linsert：在列表元素前面或后面插入數(shù)據(jù)
• lindex：通過索引獲取列表中的某一個元素，其中，0 代表第一個元素;-1 代表最后一個元素
• lrange：通過制定起始位置和結束位置，從列表中獲取指定區(qū)域的值
• llen：獲取列表的長度，如果 Key 對應的列表不存在，返回 0
• lpop：移除并返回列表中的第一個元素
• rpop：移除并返回列表中的最后一個元素

實例代碼如下：

def manage_list(self): 
    """ 
    操作列表 
    :return: 
    """ 
    # 1、新增一個列表，并左邊插入一個數(shù)據(jù) 
    # 注意：可以一次加入多個元素，也可以一個個元素的加入 
    self.redis_obj.lpush('company', '阿里', '騰訊', '百度') 
 
    # 2、移除第一個元素 
    self.redis_obj.lpop("company") 
 
    # 3、右邊插入數(shù)據(jù) 
    self.redis_obj.rpush('company', '字節(jié)跳動', '小米') 
 
    # 4、移除最后一個元素 
    self.redis_obj.rpop("company") 
 
    # 5、獲取列表的長度 
    self.redis_obj.llen("company") 
 
    # 6、通過索引，獲取列表中的某一個元素（第二個元素） 
    print('列表中第二個元素是：', self.redis_obj.lindex("company", 1)) 
 
    # 7、根據(jù)范圍，查看列表中所有的值 
    print(self.redis_obj.lrange('company', 0, -1)) 

3、操作 Set 集合

Set 是一個無序的元素集合，集合中的元素不能重復，Redis 同樣提供了很多方法，便于操作 Set 集合

其中，比較常用的方法如下：

• sadd：添加元素到集合中，已經(jīng)存在集合中的元素將被忽略，如果集合不存在，則新建一個集合
• scard：返回集合元素的數(shù)量
• smembers：返回集合中所有元素
• srem：移除集合中一個或多個元素，如果元素不存在則忽略
• sinter：返回兩個集合的交集，結果依然是一個集合
• sunion：返回兩個集合的并集
• sdiff：以第一個集合參數(shù)為標準，返回兩個集合的差集
• sunionstore：計算兩個集合的并集，保存到一個新的集合中
• sismember：判斷集合中是否存在某個元素
• spop：隨機刪除集合中的一個元素，并返回

具體實例代碼如下：

def manage_set(self): 
    """ 
    操作set集合 
    :return: 
    """ 
    self.redis_obj.delete("fruit") 
 
    # 1、sadd：新增元素到集合中 
    # 添加一個元素：香蕉 
    self.redis_obj.sadd('fruit', '香蕉') 
 
    # 再添加兩個元素 
    self.redis_obj.sadd('fruit', '蘋果', '桔子') 
 
    # 2、集合元素的數(shù)量 
    print('集合元素數(shù)量：', self.redis_obj.scard('fruit')) 
 
    # 3、移除一個元素 
    self.redis_obj.srem("fruit", "桔子") 
 
    # 再定義一個集合 
    self.redis_obj.sadd("fruit_other", "香蕉", "葡萄", "柚子") 
 
    # 4、獲取兩個集合的交集 
    result = self.redis_obj.sinter("fruit", "fruit_other") 
    print(type(result)) 
    print('交集為：', result) 
 
    # 5、獲取兩個集合的并集 
    result = self.redis_obj.sunion("fruit", "fruit_other") 
    print(type(result)) 
    print('并集為：', result) 
 
    # 6、差集，以第一個集合為標準 
    result = self.redis_obj.sdiff("fruit", "fruit_other") 
    print(type(result)) 
    print('差集為：', result) 
 
    # 7、合并保存到新的集合中 
    self.redis_obj.sunionstore("fruit_new", "fruit", "fruit_other") 
    print('新的集合為：', self.redis_obj.smembers('fruit_new')) 
 
    # 8、判斷元素是否存在集合中 
    result = self.redis_obj.sismember("fruit", "蘋果") 
    print('蘋果是否存在于集合中', result) 
 
    # 9、隨機從集合中刪除一個元素，然后返回 
    result = self.redis_obj.spop("fruit") 
    print('刪除的元素是:', result) 
 
    # 3、集合中所有元素 
    result = self.redis_obj.smembers('fruit') 
 
    print("最后fruit集合包含的元素是:", result) 

4、操作 zset 集合

zset 集合相比普通 set 集合，是有序的，zset 集合中的元素包含：值和分數(shù)，其中分數(shù)用于排序

其中，比較常用的方法如下：

• zadd：往集合中新增元素，如果集合不存在，則新建一個集合，然后再插入數(shù)據(jù)
• zrange：通過起始點和結束點，返回集合中的元素值(不包含分數(shù));如果設置withscores=True，則返回結果會帶上分數(shù)
• zscore：獲取某一個元素對應的分數(shù)
• zcard：獲取集合中元素個數(shù)
• zrank：獲取元素在集合中的索引
• zrem：刪除集合中的元素
• zcount：通過最小值和最大值，判斷分數(shù)在這個范圍內的元素個數(shù)

實踐代碼如下：

def manage_zset(self): 
    """ 
    操作zset集合 
    :return: 
    """ 
    self.redis_obj.delete("fruit") 
 
    # 往集合中新增元素：zadd() 
    # 三個元素分別是："banana", 1/"apple", 2/"pear", 3 
    self.redis_obj.zadd("fruit", "banana", 1, "apple", 2, "pear", 3) 
 
    # 查看集合中所有元素（不帶分數(shù)） 
    result = self.redis_obj.zrange("fruit", 0, -1) 
    # ['banana', 'apple', 'pear'] 
    print('集合中的元素（不帶分數(shù)）有：', result) 
 
    # 查看集合中所有元素（帶分數(shù)） 
    result = self.redis_obj.zrange("fruit", 0, -1, withscores=True) 
    # [('banana', 1.0), ('apple', 2.0), ('pear', 3.0)] 
    print('集合中的元素（帶分數(shù)）有：', result) 
 
    # 獲取集合中某一個元素的分數(shù) 
    result = self.redis_obj.zscore("fruit", "apple") 
    print("apple對應的分數(shù)為：", result) 
 
    # 通過最小值和最大值，判斷分數(shù)在這個范圍內的元素個數(shù) 
    result = self.redis_obj.zcount("fruit", 1, 2) 
    print("集合中分數(shù)大于1，小于2的元素個數(shù)有：", result) 
 
    # 獲取集合中元素個數(shù) 
    count = self.redis_obj.zcard("fruit") 
    print('集合元素格式:', count) 
 
    # 獲取元素的值獲取索引號 
    index = self.redis_obj.zrank("fruit", "apple") 
    print('apple元素的索引為：', index) 
 
    # 刪除集合中的元素：zrem 
    self.redis_obj.zrem("fruit", "apple") 
    print('刪除apple元素后，剩余元素為：', self.redis_obj.zrange("fruit", 0, -1)) 

4、操作哈希

哈希表中包含很多鍵值對，并且每一個鍵都是唯一的

• Redis 操作哈希表，下面這些方法比較常用：
• hset：往哈希表中添加一個鍵值對值
• hmset：往哈希表中添加多個鍵值對值
• hget：獲取哈希表中單個鍵的值
• hmget：獲取哈希表中多個鍵的值列表
• hgetall：獲取哈希表中種所有的鍵值對
• hkeys：獲取哈希表中所有的鍵列表
• hvals：獲取哈表表中所有的值列表
• hexists：判斷哈希表中，某個鍵是否存在
• hdel：刪除哈希表中某一個鍵值對
• hlen：返回哈希表中鍵值對個數(shù)

對應的操作代碼如下：

def manage_hash(self): 
    """ 
    操作哈希表 
    哈希：一個鍵對應一個值，并且鍵不容許重復 
    :return: 
    """ 
    self.redis_obj.delete("website") 
 
    # 1、新建一個key為website的哈希表 
    # 往里面加入數(shù)據(jù)：baidu（field），www.baidu.com(value) 
    self.redis_obj.hset('website', 'baidu', 'www.alibababaidu.com') 
    self.redis_obj.hset('website', 'google', 'www.google.com') 
 
    # 2、往哈希表中添加多個鍵值對 
    self.redis_obj.hmset("website", {"tencent": "www.qq.com", "alibaba": "www.taobao.com"}) 
 
    # 3、獲取某一個鍵的值 
    result = self.redis_obj.hget("website", 'baidu') 
    print("鍵為baidu的值為：", result) 
 
    # 4、獲取多個鍵的值 
    result = self.redis_obj.hmget("website", "baidu", "alibaba") 
    print("多個鍵的值為:", result) 
 
    # 5、查看hash表中的所有值 
    result = self.redis_obj.hgetall('website') 
    print("哈希表中所有的鍵值對為：", result) 
 
    # 6、哈希表中所有鍵列表 
    # ['baidu', 'google', 'tencent', 'alibaba'] 
    result = self.redis_obj.hkeys("website") 
    print("哈希表，所有的鍵（列表）為:", result) 
 
    # 7、哈希表中所有的值列表 
    # ['www.alibababaidu.com', 'www.google.com', 'www.qq.com', 'www.taobao.com'] 
    result = self.redis_obj.hvals("website") 
    print("哈希表，所有的值（列表）為:", result) 
 
    # 8、判斷某一個鍵是否存在 
    result = self.redis_obj.hexists("website", "alibaba") 
    print('alibaba這個鍵是否存在:', result) 
 
    # 9、刪除某一個鍵值對 
    self.redis_obj.hdel("website", 'baidu') 
    print('刪除baidu鍵值對后，哈希表的數(shù)據(jù)包含：', self.redis_obj.hgetall('website')) 
 
    # 10、哈希表中鍵值對個數(shù) 
    count = self.redis_obj.hlen("website") 
    print('哈希表鍵值對一共有：', count) 

5、操作事務管道

Redis 支持事務管道操作，能夠將幾個操作統(tǒng)一提交執(zhí)行

操作步驟是：

• 首先，定義一個事務管道
• 然后通過事務對象去執(zhí)行一系列操作
• 提交事務操作，結束事務操作

下面通過一個簡單的例子來說明：

def manage_steps(self): 
    """ 
    執(zhí)行事務操作 
    :return: 
    """ 
    # 1、定義一個事務管道 
    self.pip = self.redis_obj.pipeline() 
 
    # 定義一系列操作 
    self.pip.set('age', 18) 
 
    # 增加一歲 
    self.pip.incr('age') 
 
    # 減少一歲 
    self.pip.decr('age') 
 
    # 執(zhí)行上面定義3個步驟的事務操作 
    self.pip.execute() 
 
    # 判斷 
    print('通過上面一些列操作，年齡變成:', self.redis_obj.get('age')) 

4.最后本篇文章通過 Python 實現(xiàn)了對 Redis 常見數(shù)據(jù)的操作，受限于篇幅，沒法對 Redis 中一些不常用的方法沒法進行展開說明