Redis数据库的使用

nosql介绍

nosql :一类新出现的数据库（not only sql) 它的特点：

• 不支持sql语法

• 存储结构跟传统关系型数据库中的那种关系表完全不同，nosql中存储的数据都是KV形式

• NoSQL的世界中没有一种通用的语言，每种nosql数据库都有自己的api和语法，以及擅长的业务场景

• NoSQL中的产品种类相当多：

  • Mongodb
  • Redis
  • Hbase hadoop
  • Cassandra hadoop

nosql和sql数据库的比较

1. 适用场景不同：sql数据库适合用于关系特别复杂的数据查询场景，nosql反之
2. “事务”特性的支持：sql对事务的支持非常完善，而nosql基本不支持事务
3. 两者在不断地取长补短，呈现融合趋势

Redis简介

• Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。从2010年3月15日起，Redis的开发工作由VMware主持。从2013年5月开始，Redis的开发由Pivotal赞助。
• Redis是 NoSQL技术阵营中的一员，它通过多种键值数据类型来适应不同场景下的存储需求，借助一些高层级的接口使用其可以胜任，如缓存、队列系统的不同角色

Redis特性

Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis应用场景

• 用来做缓存(ehcache/memcached)——redis的所有数据是放在内存中的（内存数据库）
• 可以在某些特定应用场景下替代传统数据库——比如社交类的应用
• 在一些大型系统中，巧妙地实现一些特定的功能：session共享、购物车
• 只要你有丰富的想象力，redis可以用在可以给你无限的惊喜…….

推荐阅读

• redis官方网站
• redis中文官网

Redis环境搭建

• 下载
  当前redis的最新版是5.0下载链接

• 安装步骤

  • step1:下载

    wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.5.tar.gz

  • step2:解压

    tar -xvf redis-5.0.5.tar.gz

  • step3:复制，放到usr/local⽬录下

    mv redis-5.0.5 /usr/local/redis/

  • step4:进⼊redis⽬录

    cd /usr/local/redis/

  • step5:生成

    sudo make

  • step6:测试,这段运⾏时间会较⻓

    sudo make test

  • step7:安装,将redis的命令安装到/usr/local/bin/⽬录

    sudo make install

  • step8:安装完成后，我们进入目录/usr/local/bin中查看

    cd /usr/local/bin
    ls -all
    redis-server redis服务器
    redis-cli redis命令行客户端
    redis-benchmark redis性能测试工具
    redis-check-aof AOF文件修复工具
    redis-check-rdb RDB文件检索工具

  • step9:配置⽂件，移动到/etc/⽬录下
    配置⽂件⽬录为/usr/local/redis/redis.conf

    sudo cp /usr/local/redis/redis.conf /etc/redis/

• 配置

  • Redis的配置信息在/etc/redis/redis.conf下。

  • 查看

    sudo vi /etc/redis/redis.conf

  • 核心配置选项

    • 绑定ip：如果需要远程访问，可将此⾏注释，或绑定⼀个真实ip

      bind 127.0.0.1

    • 端口默认为6379

      port 6379

    • 是否以守护进程运⾏

      daemonize yes
      如果以守护进程运⾏，则不会在命令⾏阻塞，类似于服务
      如果以⾮守护进程运⾏，则当前终端被阻塞
      设置为yes表示守护进程，设置为no表示⾮守护进程
      推荐设置为yes

• 数据⽂件

  dbfilename dump.rdb

• 数据⽂件存储路径

  dir /var/lib/redis

• ⽇志⽂件

  logfile /var/log/redis/redis-server.log

• 数据库，默认有16个

  database 16

• 主从复制，类似于双机备份

  slaveof

Redis服务端与客户端命令

• 服务器端：

  • 服务器端的命令为redis-server

  • 可以使⽤help查看帮助⽂档

    redis-server --help

  • 推荐使⽤服务的⽅式管理redis服务

    启动
    sudo service redis start

    停⽌
    sudo service redis stop

    重启
    sudo service redis restart

    个人习惯
    ps -ef|grep redis 查看redis服务器进程
    sudo kill -9 pid 杀死redis服务器
    sudo redis-server /etc/redis/redis.conf 指定加载的配置文件
    

• 客户端
  • 客户端的命令为redis-cli
  • 可以使⽤help查看帮助⽂档

    redis-cli --help

  • 连接redis

    redis-cli
    

  • 切换数据库

    数据库没有名称，默认有16个，通过0-15来标识，连接redis默认选择第一个数据库
    select n
    

Redis 数据库操作

了解Redis存储数据结构

• redis是key-value的数据结构，每条数据都是⼀个键值对
• 键的类型是字符串
• 注意：键不能重复

• 值的类型分为五种
  • 字符串string
  • 哈希hash
  • 列表list
  • 集合set
  • 有序集合zset
• 数据操作行为
  • 保存
  • 修改
  • 获取
  • 删除

String类型

字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型，它在Redis中是二进制安全的，这便意味着该类型可以接受任何格式的数据，如JPEG图像数据或Json对象描述信息等。在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M。

• 保存
  如果设置的键不存在则为添加，如果设置的键已经存在则修改

  • 设置键值

    set key value

  • 例1：设置键为name值为zjj的数据

    set name itcast
    

  • 设置键值及过期时间，以秒为单位

    setex key seconds value

  • 例2：设置键为aa值为aa过期时间为3秒的数据

    setex aa 3 aa

  • 设置多个键值

    mset key1 value1 key2 value2 …

  • 例3：设置键为’a1’值为’python’、键为’a2’值为’java’、键为’a3’值为’c’

    mset a1 python a2 java a3 c
    

  • 追加值

    append key value

  • 例4：向键为a1中追加值’ haha’

    append ‘a1’ ‘haha’

• 获取

  • 获取：根据键获取值，如果不存在此键则返回nil

    get key

  • 例5：获取键’name’的值

    get ‘name’

  • 根据多个键获取多个值

    mget key1 key2 …

  • 例6：获取键a1、a2、a3’的值

    mget a1 a2 a3

• 删除

  del 键

键命令

• 查找键，参数⽀持正则表达式

  keys pattern

• 例1：查看所有键

  keys *
  

• 例2：查看名称中包含_的键

  keys ‘_*’
  

• 判断键是否存在，如果存在返回1，不存在返回0

  exists key1

• 例3：判断键name是否存在

  exists name
  

• 查看键对应的value的类型

  type key
  

• 删除键及对应的值

  del key1 key2 …
  

• 设置过期时间，以秒为单位
• 如果没有指定过期时间则⼀直存在，直到使⽤DEL移除

  expire key seconds

• 例6：设置键’a1’的过期时间为3秒

  expire ‘name’ 3
  

• 查看有效时间，以秒为单位

  ttl key
  

Hash

hash⽤于存储对象，对象的结构为属性、值,值的类型为string

增加、修改

• 设置单个属性

  hset key field value

• 例1：设置键 user的属性name为zjj

  hset user name itheima
  
  有时候会报MISCONF Redis is configured to save RDB snapshots, but is currently not able to persist on disk. Commands that may modify the data set are disabled. Please check Redis logs for details about the error.的错误
  Redis被配置为保存数据库快照，但它目前不能持久化到硬盘。用来修改集合数据的命令不能用
  原因：强制关闭Redis快照导致不能持久化。 解决方案：运行config set stop-writes-on-bgsave-error no　命令后，关闭配置项stop-writes-on-bgsave-error解决该问题。

• 设置多个属性

  hmset key field1 value1 field2 value2 …

获取

• 获取指定键所有的属性

  hkeys key

• 例3：获取键user的所有属性

  hkeys user
  

• 获取⼀个属性的值

  hget key field

• 例4：获取键user 属性’name’的值

  hget user name

• 获取多个属性的值

  hmget key field1 field2 …

• 获取所有属性的值

  hvals key

删除

• 删除整个hash键及值，使⽤del命令

• 删除属性，属性对应的值会被⼀起删除

  hdel key field1 field2 …

• 例5：删除键’user’的属性’name’

  hdel user name
  

  List类型

  • 列表的元素类型为string
  • 按照插⼊顺序排序

增加

• 在左侧插⼊数据

  lpush key value1 value2 …

• 例1：从键为’user’的列表左侧加⼊数据a 、 b 、c

  lpush user a b c
  

• 在右侧插⼊数据

  rpush key value1 value2 …

• 例2：从键为’age’的列表右侧加⼊数据0 1

  rpush age 0 1
  

• 在指定元素的前或后插⼊新元素

  linsert key before或after 现有元素 新元素

• 例3：在键为’user’的列表中元素’b’前加⼊’3’

  linsert user before b 3

获取

• 返回列表⾥指定范围内的元素

  1.start、stop为元素的下标索引
  2.索引从左侧开始，第⼀个元素为0
  3.索引可以是负数，表示从尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

  lrange key start stop

• 例4：获取键为’user’的列表所有元素

  lrange user 0 -1
  

• 设置指定索引位置的元素值

  • 索引从左侧开始，第⼀个元素为0
  • 索引可以是负数，表示尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

    lset key index value

  • 例5：修改键为’user’的列表中下标为1的元素值为’z’

    lset user 1 z
    

删除

• 删除指定元素

  将列表中前count次出现的值为value的元素移除
  count > 0: 从头往尾移除
  count < 0: 从尾往头移除
  count = 0: 移除所有

  lrem key count value

• 例6.1：向列表’a2’中加⼊元素’a’、‘b’、‘a’、‘b’、‘a’、‘b’

  lpush a2 a b a b a b
  

• 例6.2：从’a2’列表右侧开始删除2个’b’

  lrem a2 -2 b
  

• 例6.3：查看列表’py12’的所有元素

  lrange a2 0 -1
  

  Set 类型

• ⽆序集合

• 元素为string类型

• 元素具有唯⼀性，不重复

• 说明：对于集合没有修改操作

增加

• 添加元素

  sadd key member1 member2 …

• 例1：向键’a3’的集合中添加元素’zhangsan’、‘lisi’、‘wangwu’

  sadd a3 zhangsan sili wangwu
  

获取

• 返回所有的元素

  smembers key

• 例2：获取键’a3’的集合中所有元素

  smembers a3
  

删除

• 删除指定元素

  srem key

• 例3：删除键’a3’的集合中元素’wangwu’

  srem a3 wangwu
  

Zset类型

• sorted set，有序集合
• 元素为string类型
• 元素具有唯⼀性，不重复
• 每个元素都会关联⼀个double类型的score，表示权重，通过权重将元素从⼩到⼤排序
• 说明：没有修改操作

增加

• 添加

  zadd key score1 member1 score2 member2 …

• 例1：向键’a4’的集合中添加元素’lisi’、‘wangwu’、‘zhaoliu’、‘zhangsan’，权重分别为4、5、6、3

  zadd a4 4 lisi 5 wangwu 6 zhaoliu 3 zhangsan
  

获取

• 返回指定范围内的元素

• start、stop为元素的下标索引

• 索引从左侧开始，第⼀个元素为0

• 索引可以是负数，表示从尾部开始计数，如-1表示最后⼀个元素

  zrange key start stop

• 例2：获取键’a4’的集合中所有元素

  zrange a4 0 -1
  

• 返回score值在min和max之间的成员

  zrangebyscore key min max

• 例3：获取键’a4’的集合中权限值在5和6之间的成员

  zrangebyscore a4 5 6
  

• 返回成员member的score值

  zscore key member

• 例4：获取键’a4’的集合中元素’zhangsan’的权重

  zscore a4 zhangsan
  

删除

• 删除指定元素

  zrem key member1 member2 …

• 例5：删除集合’a4’中元素’zhangsan’

  zrem a4 zhangsan
  

• 删除权重在指定范围的元素

  zremrangebyscore key min max

• 例6：删除集合’a4’中权限在5、6之间的元素

  zremrangebyscore a4 5 6
  

python与redis的交互

安装完redis模块后在python包中调用引入模块

from redis import *

这个模块中提供了StrictRedis对象(Strict严格)，⽤于连接redis服务器，并按照不同类型提供 了不同⽅法，进⾏交互操作

StrictRedis对象⽅法

• 通过init创建对象，指定参数host、port与指定的服务器和端⼝连接，host默认为localhost，port默认为6379，db默认为0

sr = StrictRedis(host=‘localhost’, port=6379, db=0)
简写
sr=StrictRedis()

根据不同的类型，拥有不同的实例⽅法可以调⽤，与前⾯redis命令对应，⽅法需要的参数与命令的参数⼀致

• StrictRedis对象操作string类型
  创建redis_string.py文件

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()

    except Exception as e:
        print(e)

string-增加

• ⽅法set，添加键、值，如果添加成功则返回True，如果添加失败则返回False
  编写代码如下

```python
from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #添加键name，值为itheima
        result=sr.set('name','itheima')
        #输出响应结果，如果添加成功则返回True，否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-获取

• ⽅法get，添加键对应的值，如果键存在则返回对应的值，如果键不存在则返回None
• 编写代码如下

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取键name的值
        result = sr.get('name')
        #输出键的值，如果键不存在则返回None
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-修改

• ⽅法set，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
• 编写代码如下

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.set('name','itcast')
        #输出响应结果，如果操作成功则返回True，否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-删除

• ⽅法delete，删除键及对应的值，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返 回0
• 编写代码如下

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = sr.delete('name')
        #输出响应结果，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返回0
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

获取键

• ⽅法keys，根据正则表达式获取键
• 编写代码如下

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        sr=StrictRedis()
        #获取所有的键
        result=sr.keys()
        #输出响应结果，所有的键构成⼀个列表，如果没有键则返回空列表
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

Django 使用redis存储session

django存储session
之前django的session默认是存在的数据库里面的，我们也可以把session存储在redis里面

• 准备工作创建一个djando项目和应用，如何使用django创建项目，请扫码关注如下公众号
• 
  
• session的redis存储配置
  • 安装包

    pip install django-redis-sessions==0.5.6
    

  • 修改diando 的settings文件，增加如下项

    SESSION_ENGINE = ‘redis_sessions.session’
    SESSION_REDIS_HOST = ‘localhost’
    SESSION_REDIS_PORT = 6379
    SESSION_REDIS_DB = 2
    SESSION_REDIS_PASSWORD = ‘’
    SESSION_REDIS_PREFIX = ‘session’

• 测试
  • 打开booktest/views.py文件，创建session_set和session_get视图如下

def session_set(request):
      request.session['name']='itheima'
      return HttpResponse('ok')


  def session_get(request):
      name=request.session['name']
      return HttpResponse(name)

• 打开booktest/urls.py文件，配置url如下

 url(r'^session_set/$',views.session_set),
  url(r'^session_get/$', views.session_get),

• 通过redis-cli客户端查看

• Base64在线解码http://base64.xpcha.com/
  

搭建redis 主从

• 主从概念
  1.⼀个master可以拥有多个slave，⼀个slave⼜可以拥有多个slave，如此下去，形成了强⼤的多级服务器集群架构
  2.master用来写数据，slave用来读数据，经统计：网站的读写比率是10:1
  3.通过主从配置可以实现读写分离
  
  4.master和slave都是一个redis实例(redis服务)

• 主从配置

  • 配置主

    查看当前主机的ip地址
    例如：

  • 修改etc/redis/redis.conf文件

    sudo vi redis.conf
    bind 106.12.70.101

  • 重启redis服务

    sudo service redis stop
    redis-server redis.conf

• 配置从

  • 复制etc/redis/redis.conf文件

    sudo cp redis.conf ./slave.conf

  • 修改redis/slave.conf文件

    sudo vi slave.conf

  • 编辑内容

    bind 106.12.70.101
    slaveof 106.12.70.101 6379
    port 6378

  • 启动redis服务

    sudo redis-server slave.conf

  • 查看主从关系

    redis-cli -h 106.12.70.101 info Replication

• 数据操作

  • 在master和slave分别执⾏info命令，查看输出信息 进入主客户端

    redis-cli -h 106.12.70.101 -p 6379

  • 进入从的客户端

    redis-cli -h 106.12.70.101 -p 6378

  • 在master上写数据

    set aa aa

  • 在slave上读数据

    get aa