Redis 入门

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NoSQL

NoSQL是一类新出现的数据库，不支持SQL语法，也不是关系型数据库，而是基于KEY-VALUE方式存储数据。他们没有通用的语言，而是各自有各自的语法和用法。他们往往适用于关系简单，而对事务强的业务有很好的支持。

NoSQL数据库常见的有：

  • Mongodb
  • Redis
  • Hadoop

Redis 简介

官方网站
参考文档

  • 支持数据的持有化
  • 不仅支持key-value，还支持list，set，zset，hash等结构。
  • 支持数据备份
  • 性能极高
  • 拥有丰富的数据类型
  • 操作都是原子性的

Redis常常用来做缓存，其读写效率很高，适用于社交平台等大型系统等。

Redis 安装与配置

安装

配置

打开配置文件redis.conf

bind：绑定的IP
port：绑定的端口
daemonizs：是否为守护进程（改为yes）
dbfilename：数据存储文件名
dir：存储路径
logfile：日志文件
database：数据库数量
slaveof：设置主从（一般不用）

启动

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# 直接运行
sudo redis-server /etc/redis/redis.conf
ps -ef | grep redis # 得到PID号
sudo kill -9  PID号
# 以服务方式运行
sudo service redis start
sudo service redis stop

# 进入redis，默认进入0号数据库
redis-cli

# redis-cli 命令
ping  # ping数据库
select 5  # 切换数据库

Redis

数据类型

  • string：字符串，可以接受任意二进制数据，最大可容纳512MB。
  • hash：哈希，用于存储对象，包含属性、值，值的类型为string。
  • list：列表，每个元素都是string，按照插入顺序排序。
  • set：集和（无序），元素具有唯一性，且不可修改。
  • zset：有序集和，元素具有唯一性，且每个元素具有一个权重，并按照权重从小到大排序，也是没有修改操作。

数据操作

基本操作

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# 键命令
keys pattern  # 支持正则表达式
keys *  # 查看所有键
keys 'a*'  # 查看所有a开头的键
exists key  # 查看是否存在键
type key  # 查看类型
del key  # 删除键
expire key seconds  # 设置过期时间
ttl key  # 查看键的剩余时间

字符串操作

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# 保存
set key value
setex key seconds value  # 设置过期时间
mset key1 value1 key2 value2  # 设置多个键值
append key value  # 追加值

# 获取
get key  # 如果不存在返回(nil)
mget key1 key2 key3

哈希操作

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# 设置
hset key field value  # 设置单个属性
hmset key field1 value1 field2 value2  # 设置多个值
# 获取
hkeys key  # 获取属性
hget key field  # 获取值
hmget key field1 field2  # 获取多个值
hvals key  # 获取所有值
# 删除
hdel key field1 field2  # 删除属性

执行hset可能会抛出无法保存快照的错误，可以执行如下命令：

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config set stop-writes-on-bgsave-error no

列表操作

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# 插入
lpush key value1 value2  # 左侧插入
rpush key value1 value2  # 右侧插入
linsert key before/after old_key new_key  # 在old_key前/后插入数据new_key
# 显示
lrange key start stop  # 从几到几，-1表示最后一个
# 修改
lset key index value 
lrem key count value  # 删除几个某元素，0表生所有；>0表示从左向右；<0表示从右向左

集和操作

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# 增加
sadd key value1 value2  
# 获取
smmbers key  # 获取所有元素
# 删除
srem key value1 value2  # 删除某些元素

有序集和

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# 增加
zadd key score1 member1 score2 member2
# 获取
zrange key start stop 
zrangebyscore key min max  # 查看权重在区间的元素
zscore key member  # 查看权值
# 删除
zrem key member1 member2
zremrangebyscore key min max  # 删除权重在区间的元素

与 Pyhton 交互

安装Redis包

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pip install redis

使用

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from redis import *

# 连接数据库，参数：主机名；端口；数据库编号
sr = StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)

res = sr.set('key', 'value')  # 返回布尔值，表示是否成功。
res = sr.get('key')  # 如果有，返回该值；没有，返回None
res = sr.delete('key')  # 返回删除成功的数量
res = sr.keys(pattern='*')  # 返回列表

配置Django中保存session到Redis

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pip install django-redis-sessions

在setting.py中配置Redis

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SESSION_ENGINE = 'redis_sessions.session'
SESSION_REDIS_HOST = 'localhost'
SESSION_REDIS_PORT  =  6379
SESSION_REDIS_DB = 2
SESSION_REDIS_PASSWORD = '' 
# 键前缀
SESSION_REDIS_PREFIX = 'session'

使用方法依然不变

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request.session['key'] = 1
num = request.session['key']

Redis 主从

在Redis中，主从的数据是共享的，也就是实现了数据的冗余保存，这样可以防止一台机器挂掉后数据丢失的问题。一个Redis主机可以有多个从机，一个从机也可以有多个从机。写数据要在主机中，从机可以读取数据。这样也可以实现数据的读写分离。一般情况下，一个网站的数据读写比例为 10:1 ，因此可以配置多个从机用于读取数据。

主机配置可以保存不变，只是IP地址应该使用局域网或公网IP。配置完成运行服务。
从机配置，并启动。

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bind 本机IP
slaveof 主机IP 主机PORT
port 从机PORT，不能与主机冲突

查看某机角色以及状态。

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redis-cli -h 某机IP -p 某机PORT info Replication

Redis 集群

当用户量达到一定量级时，就需要将Redis服务规模升级为集群。

配置过程

首先配置3个配置文件，

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port 7000
bind 本机IP
daemonize yes
pidfile 7000.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7000_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes
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port 7001
bind 本机IP
daemonize yes
pidfile 7001.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7001_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes
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port 7002
bind 本机IP
daemonize yes
pidfile 7002.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7002_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

之后依据这3个配置文件启动3个Redis服务。

使用命令运行集群

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# 复制程序
sudo cp /usr/share/doc/redis-tools/examples/redis-trib.rb /usr/local/bin
# 安装依赖
sudo gem install redis
# 安装Ruby，保证是最新版
sudo apt-get install ruby
# 创建集群
redis-trib.rb create --replicas 1  IP_1:PORT_1 IP_2:PORT_2 IP_3:PORT_3

创建完成后，会输出几个Redis主机和从机，几个主机分别存储一部分数据，按数据槽存储，槽编号范围是0 ~ 16383。

与Python交互

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pip install redis-cluster
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from rediscluster import *

startup_nodes = [
    {'host': '', 'port': PORT_1}  # Redis主机
]

src = StrictRedisCluster(
    startup_nodes=startup_nodes,
    decode_responses=True
)

result = src.set('key','val')