聊聊 Python 数据处理全家桶(Redis篇)
本文转载自微信公众号「AirPython 」,作者星安果 。转载本文请联系AirPython 公众号。
1. 前言
本篇文章继续说另外一种比较常用的数据存储方式:Redis
Redis:Remote Dictionary Server,即:远程字典服务,Redis 底层使用 C 语言编写,是一款开源的、基于内存的 NoSql 数据库
由于 Redis 性能远超其他数据库,并且支持集群、分布式及主从同步等优势,所以经常用于 缓存数据、高速读写 等场景
本篇文章就聊聊 Python 操作 Redis 正确的姿势
2. 准备
我们以在云服务器 Centos 7.8 安装 Redis-Server 为例
首先,安装在云服务器上 Redis 数据库
# 下载epel仓库 yum install epel-release # 安装redis yum install redis然后,通过 vim 命令修改 Redis 配置文件,打开远程连接,设置连接密码
配置文件目录:/etc/redis.conf
bind 更改为 0.0.0.0,容许外网访问 requirepass 设置一个访问密码 # vim /etc/redis.conf # 1、bing从127.0.0.1修改为:0.0.0.0,开放远程连接 bind 0.0.0.0 # 2、设置密码 requirepass 123456需要指出的是,为了保证云服务器数据安全,Redis 开放远程访问的时候,一定要加强密码
接着,启动 Redis 服务,开启防火墙和端口,配置云服务器安全组
默认情况下,Redis 服务使用的端口号是 6379
另外,需要在云服务器安全组进行配置,保证 Redis 数据库能正常连接
# 启动Redis服务,默认redis端口号是6379 systemctl start redis # 打开防火墙 systemctl start firewalld.service # 开放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,我们就可以通过 Redis-CLI 或 Redis 客户端工具进行连接了
最后,要使用 Python 操作 Redis,我们需要使用 pip 安装一个依赖
# 安装依赖,便于操作redis pip3 install redis3. 实战
在操作 Redis 中的数据之前,我们需要利用 Host、端口号、密码实例化一个 Redis 连接对象
from redis import Redis class RedisF(object): def __init__(self): # 实例化Redis对象 # decode_responses=True,如果不加则写入的为字节类型 # host:远程连接地址 # port:Redis端口号 # password:Redis授权密码 self.redis_obj = Redis(host=139.199.**.**,port=6379,password=123456,decode_responses=True,charset=UTF-8, encoding=UTF-8)接下来我们以操作字符串、列表、set 集合、zset 集合、哈希表、事务为例,讲讲 Python 操作这些数据的方法
1、字符串操作
操作字符串有两种方式,操作方法分别是:set() 和 mset()
其中:set() 一次只能保存一个值,参数意义如下
name:key,代表键 value:value,待保存的值 ex:过期时间,以秒为单位,如果不设置,则永久不过期;否则,过期则删除 px:过期时间,以毫秒为单位 nx/xx:set 操作是否执行与 name 键是否存在有关获取值和删除值的操作方法分别为:get(Key)、 delete(Key or Keys)
# set():单字符串操作 # 添加一个值,并设置超时时间为120s self.redis_obj.set(name, airpython, ex=120) # get():获取这个值 print(self.redis_obj.get(name)) # delete():删除一个值或多个值 self.redis_obj.delete(name) print(self.redis_obj.get(name))对于多值数据的设置,只需要调用 mset() 方法,将待插入的数据以键值对组成一个字典作为参数即可
同理,Redis 提供了 mget() 方法,可以一次获取多个键的值
# mset():设置多个值 self.redis_obj.mset({"foo": "foo1", "zoo": "zoo1"}) # mget():获取多个值 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,其中比较常见的如下:
lpush/rpush:将一个值或多个值插入到列表头部或尾部,其中,lpush 代表头部插入;rpush 代表尾部插入数据 lset:通过索引,将值插入到列表对应的位置 linsert:在列表元素前面或后面插入数据 lindex:通过索引获取列表中的某一个元素,其中,0 代表第一个元素;-1 代表最后一个元素 lrange:通过制定起始位置和结束位置,从列表中获取指定区域的值 llen:获取列表的长度,如果 Key 对应的列表不存在,返回 0 lpop:移除并返回列表中的第一个元素 rpop:移除并返回列表中的最后一个元素实例代码如下:
def manage_list(self): """ 操作列表 :return: """ # 1、新增一个列表,并左边插入一个数据 # 注意:可以一次加入多个元素,也可以一个个元素的加入 self.redis_obj.lpush(company, 阿里, 腾讯, 百度) # 2、移除第一个元素 self.redis_obj.lpop("company") # 3、右边插入数据 self.redis_obj.rpush(company, 字节跳动, 小米) # 4、移除最后一个元素 self.redis_obj.rpop("company") # 5、获取列表的长度 self.redis_obj.llen("company") # 6、通过索引,获取列表中的某一个元素(第二个元素) print(列表中第二个元素是:, self.redis_obj.lindex("company", 1)) # 7、根据范围,查看列表中所有的值 print(self.redis_obj.lrange(company, 0, -1))3、操作 Set 集合
Set 是一个无序的元素集合,集合中的元素不能重复,Redis 同样提供了很多方法,便于操作 Set 集合
其中,比较常用的方法如下:
sadd:添加元素到集合中,已经存在集合中的元素将被忽略,如果集合不存在,则新建一个集合 scard:返回集合元素的数量 smembers:返回集合中所有元素 srem:移除集合中一个或多个元素,如果元素不存在则忽略 sinter:返回两个集合的交集,结果依然是一个集合 sunion:返回两个集合的并集 sdiff:以第一个集合参数为标准,返回两个集合的差集 sunionstore:计算两个集合的并集,保存到一个新的集合中 sismember:判断集合中是否存在某个元素 spop:随机删除集合中的一个元素,并返回具体实例代码如下:
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 # 添加一个元素:香蕉 self.redis_obj.sadd(fruit, 香蕉) # 再添加两个元素 self.redis_obj.sadd(fruit, 苹果, 桔子) # 2、集合元素的数量 print(集合元素数量:, self.redis_obj.scard(fruit)) # 3、移除一个元素 self.redis_obj.srem("fruit", "桔子") # 再定义一个集合 self.redis_obj.sadd("fruit_other", "香蕉", "葡萄", "柚子") # 4、获取两个集合的交集 result = self.redis_obj.sinter("fruit", "fruit_other") print(type(result)) print(交集为:, result) # 5、获取两个集合的并集 result = self.redis_obj.sunion("fruit", "fruit_other") print(type(result)) print(并集为:, result) # 6、差集,以第一个集合为标准 result = self.redis_obj.sdiff("fruit", "fruit_other") print(type(result)) print(差集为:, result) # 7、合并保存到新的集合中 self.redis_obj.sunionstore("fruit_new", "fruit", "fruit_other") print(新的集合为:, self.redis_obj.smembers(fruit_new)) # 8、判断元素是否存在集合中 result = self.redis_obj.sismember("fruit", "苹果") print(苹果是否存在于集合中, result) # 9、随机从集合中删除一个元素,然后返回 result = self.redis_obj.spop("fruit") print(删除的元素是:, 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:值和分数,其中分数用于排序
其中,比较常用的方法如下:
zadd:往集合中新增元素,如果集合不存在,则新建一个集合,然后再插入数据 zrange:通过起始点和结束点,返回集合中的元素值(不包含分数);如果设置withscores=True,则返回结果会带上分数 zscore:获取某一个元素对应的分数 zcard:获取集合中元素个数 zrank:获取元素在集合中的索引 zrem:删除集合中的元素 zcount:通过最小值和最大值,判断分数在这个范围内的元素个数实践代码如下:
def manage_zset(self): """ 操作zset集合 :return: """ self.redis_obj.delete("fruit") # 往集合中新增元素:zadd() # 三个元素分别是:"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(不带分数) result = self.redis_obj.zrange("fruit", 0, -1) # [banana, apple, pear] print(集合中的元素(不带分数)有:, result) # 查看集合中所有元素(带分数) 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(带分数)有:, result) # 获取集合中某一个元素的分数 result = self.redis_obj.zscore("fruit", "apple") print("apple对应的分数为:", result) # 通过最小值和最大值,判断分数在这个范围内的元素个数 result = self.redis_obj.zcount("fruit", 1, 2) print("集合中分数大于1,小于2的元素个数有:", result) # 获取集合中元素个数 count = self.redis_obj.zcard("fruit") print(集合元素格式:, count) # 获取元素的值获取索引号 index = self.redis_obj.zrank("fruit", "apple") print(apple元素的索引为:, index) # 删除集合中的元素:zrem self.redis_obj.zrem("fruit", "apple") print(删除apple元素后,剩余元素为:, self.redis_obj.zrange("fruit", 0, -1))4、操作哈希
哈希表中包含很多键值对,并且每一个键都是唯一的
Redis 操作哈希表,下面这些方法比较常用: hset:往哈希表中添加一个键值对值 hmset:往哈希表中添加多个键值对值 hget:获取哈希表中单个键的值 hmget:获取哈希表中多个键的值列表 hgetall:获取哈希表中种所有的键值对 hkeys:获取哈希表中所有的键列表 hvals:获取哈表表中所有的值列表 hexists:判断哈希表中,某个键是否存在 hdel:删除哈希表中某一个键值对 hlen:返回哈希表中键值对个数对应的操作代码如下:
def manage_hash(self): """ 操作哈希表 哈希:一个键对应一个值,并且键不容许重复 :return: """ self.redis_obj.delete("website") # 1、新建一个key为website的哈希表 # 往里面加入数据: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、往哈希表中添加多个键值对 self.redis_obj.hmset("website", {"tencent": "www.qq.com", "alibaba": "www.taobao.com"}) # 3、获取某一个键的值 result = self.redis_obj.hget("website", baidu) print("键为baidu的值为:", result) # 4、获取多个键的值 result = self.redis_obj.hmget("website", "baidu", "alibaba") print("多个键的值为:", result) # 5、查看hash表中的所有值 result = self.redis_obj.hgetall(website) print("哈希表中所有的键值对为:", result) # 6、哈希表中所有键列表 # [baidu, google, tencent, alibaba] result = self.redis_obj.hkeys("website") print("哈希表,所有的键(列表)为:", 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)为:", result) # 8、判断某一个键是否存在 result = self.redis_obj.hexists("website", "alibaba") print(alibaba这个键是否存在:, result) # 9、删除某一个键值对 self.redis_obj.hdel("website", baidu) print(删除baidu键值对后,哈希表的数据包含:, self.redis_obj.hgetall(website)) # 10、哈希表中键值对个数 count = self.redis_obj.hlen("website") print(哈希表键值对一共有:, count)5、操作事务管道
Redis 支持事务管道操作,能够将几个操作统一提交执行
操作步骤是:
首先,定义一个事务管道 然后通过事务对象去执行一系列操作 提交事务操作,结束事务操作下面通过一个简单的例子来说明:
def manage_steps(self): """ 执行事务操作 :return: """ # 1、定义一个事务管道 self.pip = self.redis_obj.pipeline() # 定义一系列操作 self.pip.set(age, 18) # 增加一岁 self.pip.incr(age) # 减少一岁 self.pip.decr(age) # 执行上面定义3个步骤的事务操作 self.pip.execute() # 判断 print(通过上面一些列操作,年龄变成:, self.redis_obj.get(age))4.最后本篇文章通过 Python 实现了对 Redis 常见数据的操作,受限于篇幅,没法对 Redis 中一些不常用的方法没法进行展开说明
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