聊聊 Python 数据处理全家桶（Redis篇）

聊聊 Python 数据处理全家桶（Redis篇）

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 redis

3. 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 0lpop：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：

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：

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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