Redis基础
一、Redis操作
1.1 redis
下载redis：https://github.com/tporadowski/redis/releases
启动redeis：redis-server.exe redis.windows.conf
启动redis客户端：redis-cli
Redis默认端口6379
redis特性：
- 速度快
- 持久化
- 多种数据结构
- 支持多种编程语言
- 主从复制
- 高可用、分布式
Redis提供的数据类型主要分为5种自有类型和一种自定义类型，这5种自有类型包括：String类型、哈希类型、列表类型、集合类型和顺序集合类型。
redis={
“name”:“yuan”,
“age”:“23”,
“scors”:[78,79,98,],
“info”:{“gender”:“male”,“tel”:“110”},
“set”:{1,2,3},
“zset”:{1,2,3,}
}
Redis 的应用场景包括：
缓存系统（“热点”数据：高频读、低频写）：缓存用户信息，优惠券过期时间，验证码过期时间、session、token等计数器：帖子的浏览数，视频播放次数，评论次数、点赞次数等
消息队列，秒杀系统
社交网络：粉丝、共同好友（可能认识的人），兴趣爱好（推荐商品）
排行榜（有序集合）
发布订阅：粉丝关注、消息通知
Setnx（分布式锁）不允许重复赋值
Setex设置有效期 setex key time value 查看剩余时间 ttl key
mset key1 value1 key2 value2 …
字符串拼接：set title “我的” append title “redis” append title “学习之路”
set id 1 incr id（自增） # 相当于id+1
decr goods_id_1 # 相当于 id-1
1.2 键操作
Keys * 查看所有key
del key删除键
exists key判断键是否存在
expire key 10(10秒过期)
1.3 Redis 操作列表：
lpush rpush llen names(获取列表长度)
创建列表：Rpush names zhangsan lisi wangwu
增：linsert names after “zhangsan” lihua
改：lset key index value(按索引修改列表值)
删：lpop key删除第一个 或者rpop key删除最后一个。lrem names 0 zhangsan(0全部删除，2删除前两个，-2删除后两个)
查： lrange names 0 -1 lrange(切片)
1.4 Redis 操作hash:
创建&修改hash: hset info name tom age 22
查：hget info name ,hgetall info(获取所有),hmget info name age(获取多个), hkeys info hvals info
删除：hdel info age hdel info
自增：hincrby info age 1
1.5 Redis 操作集合(无序):
增：sadd authors zhangsan lisi wangwu
查: smembers authors
删：spop authors(随机删) srem authors zhangsan
sinter交集 sdiff差集 sunion并集
1.6 Redis 操作有序集合：
增：zadd scores 61 xiaoming 62 xiaobai 78 xiaohei 87 xiaohui 99 xiaolan
查：zrangebyscore scores 70 100 zrevrangebyscore scores 100 70
Zrange scores 0 -1(递增) zrange scores -2 -1(递增) zrevrange scores 0 1(递减)
改：zincrby scores 10 xiaohui(加10)
删：zrem scores xiaohui zpopmin scores 2(删除前两个，从最低分开始删) zpopmax scores 2
获取长度：zcard scores 获取指定区间人数：zcount scores 70 100
获取指定成员的权重值Zscore scores xiaohui
获取指定成员在集合中的排名 zrank socres xiaohui zrevrank socres xiaohui（从大到小）
二 Python操作redis
2.1 Python实现对redis的连接
import redis
#方式一 直接创建链接
r=redis.Redis(host=‘127.0.0.1’,port=6379)
r.set(‘for’,‘bar’)
#方式二 使用连接池
pool = redis.ConnectionPool(host=‘127.0.0.1’, port=6379)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
r.set(‘bar’,‘foo’)
print(r.get(‘bar’))
2.2 Python实现对redis的数据类型操作
import redis
pool=redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1',port='6379')
r=redis.Redis(connection_pool=pool)
# （1）字符串操作：不允许对已经存在的键设置值
ret = r.setnx("name", "yuan")
print(ret) # 已存在返回False
# （2）字符串操作：设置键有效期
r.setex("good_1001", 10, "2") #10秒有效期
# （3）字符串操作：自增自减
r.set("age", 20)
r.incrby("age", 2)
print(r.get("age")) # b'22'
# （4）hash操作：设置hash
r.hset("info", "name", "rain")
print(r.hget("info", "name")) # b'rain'
r.hmset("info", {"gedner":"male", "age":23})
print(r.hgetall("info")) # {b'name': b'rain', b'gender': b'male', b'age': b'23'}
# （5）list操作：设置list
r.rpush("scores", "100", "90", "80")
r.rpush("scores", "70")
r.lpush("scores", "120")
print(r.lrange("scores", 0, -1)) # ['120', '100', '90', '80', '70']
r.linsert("scores", "AFTER", "100", 95)
print(r.lrange("scores", 0, -1)) # ['120', '100', '95', '90', '80', '70']
print(r.lpop("scores")) # 120
print(r.rpop("scores")) # 70
print(r.lindex("scores", 1)) # '95'
# （6）集合操作
# key对应的集合中添加元素
r.sadd("name_set", "zhangsan", "lisi", "wangwu")
# 获取key对应的集合的所有成员
print(r.smembers("name_set")) # {'lisi', 'zhangsan', 'wangwu'}
# 从key对应的集合中随机获取 numbers 个元素
print(r.srandmember("name_set", 2))
r.srem("name_set", "lisi")
print(r.smembers("name_set")) # {'wangwu', 'zhangsan'}
# （7）有序集合操作
# 在key对应的有序集合中添加元素
r.zadd("jifenbang", {"yuan": 78, "rain": 20, "alvin": 89, "eric": 45})
# 按照索引范围获取key对应的有序集合的元素
# zrange( name, start, end, desc=False, withscores=False, score_cast_func=float)
print(r.zrange("jifenbang", 0, -1)) # ['rain', 'eric', 'yuan', 'alvin']
print(r.zrange("jifenbang", 0, -1, withscores=True)) # ['rain', 'eric', 'yuan', 'alvin']
print(r.zrevrange("jifenbang", 0, -1, withscores=True)) # ['rain', 'eric', 'yuan', 'alvin']
print(r.zrangebyscore("jifenbang", 0, 100))
print(r.zrangebyscore("jifenbang", 0, 100, start=0, num=1)) #这个范围内的从下标0开始，取一个
# 删除key对应的有序集合中值是values的成员
print(r.zrem("jifenbang", "yuan")) # 删除成功返回1
print(r.zrange("jifenbang", 0, -1)) # ['rain', 'eric', 'alvin']
# （8）键操作
r.delete("scores")
print(r.exists("scores"))
print(r.keys("*"))
r.expire("name",10)
2.3 分布式锁
假设某电商网站的某商品做秒杀活动，key可以设置为key_resource_id,value设置任意值，伪代码如下：
方案1
import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1')
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
ret = r.setnx("key_resource_id", "ok")
if ret:
r.expire("key_resource_id", 5) # 设置过期时间
print("抢购成功！")
r.delete("key_resource_id") # 释放资源
else:
print("抢购失败！")
但是这个方案中，setnx和expire两个命令分开了，「不是原子操作」。如果执行完setnx加锁，正要执行expire设置过期时间时，进程crash或者要重启维护了，那么这个锁就“长生不老”了，「别的线程永远获取不到锁啦」。
方案三
2.4 延迟队列：
延时队列可以通过Redis的zset(有序列表)来实现。我们将消息序列化为一个字符串作为zset的值。这个消息的到期时间处理时间作为score，然后用多个线程轮询zset获取到期的任务进行处理，多线程时为了保障可用性，万一挂了一个线程还有其他线程可以继续处理。因为有多个线程，所有需要考虑并发争抢任务，确保任务不能被多次执行。
import time
import uuid
import redis
pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, decode_responses=True)
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
def delay_task(task_name, delay_time):
# 保证value唯一
task_id = task_name + str(uuid.uuid4())
retry_ts = time.time() + delay_time
r.zadd("delay-queue", {task_id: retry_ts})
def loop():
print("循环监听中...")
while True:
# 最多取1条
task_list = r.zrangebyscore("delay-queue", 0, time.time(), start=0, num=1)
if not task_list:
# 延时队列空的，休息1s
print("cost 1秒钟")
time.sleep(1)
continue
task_id = task_list[0]
success = r.zrem("delay-queue", task_id)
if success:
# 处理消息逻辑函数
handle_msg(task_id)
def handle_msg(msg):
"""消息处理逻辑"""
print(f"消息{msg}已经被处理完成！")
import threading
t = threading.Thread(target=loop)
t.start()
delay_task("任务1延迟5", 5)
delay_task("任务2延迟2", 2)
delay_task("任务3延迟3", 3)
delay_task("任务4延迟10", 10)
2.5 发布订阅：
2.6 基于redis的发布订阅聊天室案例
import threading
import redis
r = redis.Redis(host='127.0.0.1')
def recv_msg():
pub = r.pubsub()
pub.subscribe("room_1001")
pub.parse_response()
while 1:
res_msg = pub.parse_response()
print(res_msg)
def send_msg():
msg = input(">>>")
r.publish("room_1001", msg)
t = threading.Thread(target=send_msg)
t.start()
recv_msg()