Python如何与Redis数据库进行交互操作？

介绍

Redis是一个开源的基于内存也可持久化的Key-Value数据库，采用ANSI C语言编写。它拥有丰富的数据结构，拥有事务功能，保证命令的原子性。由于是内存数据库，读写非常高速，可达10w/s的评率，所以一般应用于数据变化快、实时通讯、缓存等。但内存数据库通常要考虑机器的内存大小。

Redis有16个逻辑数据库（db0-db15），每个逻辑数据库项目是隔离的，默认使用db0数据库。若选择第2个数据库，通过命令 select 2 ，python中连接时可以指定数据库。

常用数据结构

• String-字符串

• List-列表

• Hash-哈希

• Set-集合

• ZSet-有序集合

• Bitmap-位图

python中我们使用redis-py库来操作Redis数据库，下面将着重介绍。

前提：需安装Redis数据库，若没安装点这里

安装

pip3 install redis

连接

第一种方式：普通

import redis
 
redis_conn = redis.Redis(host='127.0.0.1', port= 6379, password= 'your pw', db= 0)

第二种方式：连接池

import redis
 
redis_pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port= 6379, password= 'your pw', db= 0)
redis_conn = redis.Redis(connection_pool= redis_pool)

redis中字符返回值类型都是字节（bytes）类型

String 字符串（键值对）

在redis中，一个键对应一个值

1.String set 设置单个键值

set(name, value, ex=None, px=None, nx=False, xx=False)

• ex：过期时间（秒），时间到了后redis会自动删除

• px：过期时间（毫秒），时间到了后redis会自动删除。ex、px二选一即可

• nx：如果设置为True，则只有name不存在时，当前set操作才执行

• xx：如果设置为True，则只有name存在时，当前set操作才执行

redis_conn.set('name_2', 'Zarten_2')

2.String get 获取单个值

v = redis_conn.get('name_1')
print(v)

3.String mset 设置多个键值

mset(*args, **kwargs)

redis_conn.mset(name_1= 'Zarten_1', name_2= 'Zarten_2')

或者

name_dict = {
    'name_4' : 'Zarten_4',
    'name_5' : 'Zarten_5'
}
redis_conn.mset(name_dict)

4.String mget 获取多个值

mget(keys, *args)

m = redis_conn.mget('name_1', 'name_2')
#m = redis_conn.mget(['name_1', 'name_2']) 也行
print(m)

5.String getset 给已有的键设置新值，并返回原有的值

getset(name, value)

当所给的键不存在时，会设置其新值，但返回值为None

v = redis_conn.getset('name_1', 'hi')

6.String setrange 根据索引修改某个键的value值

setrange(name, offset, value)

返回值为：修改后的字符串长度

• name：键，所给不存在时自动添加

• offset：偏移量，以0开始

• value：修改的字符或字符串，字符串时以offset向后顺延

length = redis_conn.setrange('name_2', 1, 'zhihu')
print(length)

7.String getrange 根据索引获取某个键的部分value值

若所给的键不存在时，返回空值 b''

getrange(key, start, end)

v = redis_conn.getrange('name_4', 0, 2)

结果为：

8.String strlen 获取value的长度

strlen(name)

所给的键不存在时，返回值为0

length = redis_conn.strlen('name_2')

9.String incr int类型的value自增（自减）

同理：自减，decr(name, amount=1)

所给的键对应的值必须是整数或字符串的数值，不然会报错。默认自增幅度为1

incr(name, amount=1)

返回值为：修改后的值，int类型

redis_conn.set('num_2', 2)
#redis_conn.set('num_2', '2') 都行
 
v = redis_conn.incr('num_2')

10.String incrbyfloat 浮点数类型的value自增

incrbyfloat(name, amount=1.0)

返回值为：浮点数类型float

v = redis_conn.incrbyfloat('num_2')

11.String append value后面追加

append(key, value)

若所给的键不存在，则设置新值

返回值为修改后的字符串的长度

length = redis_conn.append('name_5', '666')

结果为：

List 列表

在redis中，一个键对应一个列表

12.List lpush 列表左边添加值 rpush（右边）

lpush(name, *values)

value值有多个时，从左到右依次向列表左边添加，类型可以不同

所给的键不存在时，新建一个列表

返回值：列表的大小

v = redis_conn.lpush('Zarten', 1,2,3,4,5)
#v = redis_conn.lpush('Zarten', 6)

13.List lpushx 键存在时，添加到列表左边 rpushx（最右边）

lpushx(name, value)

只有键存在时，才添加。若键不存在则不添加，也不新创建列表

返回值为：列表大小

v = redis_conn.lpushx('Zarten_1', 'hehe')

14.List llen 获取所给键的列表大小

llen(name)

v = redis_conn.llen('Zarten')

15.List linsert 在列表中间插入新值

linsert(name, where, refvalue, value)

• name：键名

• where：位置，前面（BEFORE）或后面（AFTER）

• refvalue：指定哪个值的前后插入

• value：插入的新值

返回值：插入后列表的长度，若返回-1，则refvalue不存在

插入前的数据：

v = redis_conn.linsert('Zarten', 'AFTER', 6, 'b')

插入后的数据：

16.List lset 列表中通过索引赋值

lset(name, index, value)

返回值：成功 True 否则 False

v = redis_conn.lset('Zarten', 2, 'cc')

17.List lindex 通过索引获取列表值

lindex(name, index)

v = redis_conn.lindex('Zarten', 2)

18.List lrange 列表中获取一段数据

lrange(name, start, end)

返回值：List类型的一段数据

v = redis_conn.lrange('Zarten', 2, 5)

19.List lpop 删除左边的第一个值 rpop（右边）

lpop(name)

返回值：被删除元素的值

v = redis_conn.rpop('Zarten')

20.List lrem 删除列表中N个相同的值

lrem(name, value, num=0)

• name：键名

• value：需删除的值

• num：删除的个数 整数表示从左往右 负数表示从右往左 例如：2 -2

返回值：返回删除的个数

v = redis_conn.lrem('Zarten', 'hehe', -2)

21.List ltrim 删除列表中范围之外的所有值

ltrim(name, start, end)

返回值：成功 True

v = redis_conn.ltrim('Zarten', 5, 10)

22.List blpop 删除并返回列表最左边的值 brpop（最右边）

blpop(keys, timeout=0)

• keys：给定的键

• timeout：等待超时时间，默认为0，表示一直等待

返回值：tuple类型 形如： (键名, 删除的值) (b'Zarten', b'hehe')

v = redis_conn.blpop('Zarten')

23.List rpoplpush 一个列表中最右边值取出后添加到另一个列表的最左边 brpoplpush阻塞版本

rpoplpush(src, dst)

brpoplpush(src, dst, timeout=0)为rpoplpush的阻塞版本，timeout为0时，永远阻塞

返回值：取出的元素值

v = redis_conn.rpoplpush('Zarten', 'Zhihu')

Hash 哈希

内部存储为各个键值对

24.Hash hset 哈希中添加一个键值对

hset(name, key, value)

key存在，则修改，否则添加

返回值：返回添加成功的个数 int

v = redis_conn.hset('Zarten', 'age', 10)

25.Hash hmset 设置哈希中的多个键值对

hmset(name, mapping)

mapping：dict 类型

返回值：成功 True

v = redis_conn.hmset('Zarten', {'sex':1, 'tel':'123'})

26.Hash hmget 获取哈希中多个键值对

hmget(name, keys, *args)

返回值：值的列表 list 形如： [b'1', b'123']

v = redis_conn.hmget('Zarten', ['sex', 'tel'])
#v = redis_conn.hmget('Zarten', 'sex', 'tel') 也ok

27.Hash hget 获取指定key的值

hget(name, key)

v = redis_conn.hget('Zarten', 'age')

28.Hash hgetall 获取哈希中所有的键值对

hgetall(name)

返回值：dict类型

v = redis_conn.hgetall('Zarten')

29.Hash hlen 获取哈希中键值对的个数

hlen(name)

v = redis_conn.hlen('Zarten')

30.Hash hkeys 获取哈希中所有的键key

hkeys(name)

返回值：list类型

v = redis_conn.hkeys('Zarten')

31.Hash hvals 获取哈希中所有的值value

hvals(name)

返回值：list类型

v = redis_conn.hvals('Zarten')

32.Hash hexists 检查哈希中是否有某个键key

hexists(name, key)

返回值：有 True ；否则 False

v = redis_conn.hexists('Zarten', 'b')

33.Hash hdel 删除哈希中键值对（key-value）

hdel(self, name, *keys)

返回值：int 删除的个数

v = redis_conn.hdel('Zarten', 'age')

34.Hash hincrby 自增哈希中key对应的value值（必须整数数值类型）

hincrby(name, key, amount=1)

若所给的key不存在则创建，amount默认增加1，可以为负数

返回值：int 增加后的数值

v = redis_conn.hincrby('Zarten', 'sex', -3)

35.Hash hincrbyfloat 自增浮点数 同上hincrby

hincrbyfloat(name, key, amount=1.0)

36.Hash expire 设置整个键的过期时间

expire(name, time)

time：秒，时间一到，立马自动删除

v = redis_conn.expire('Zarten', 10)

37.Hash hscan 增量迭代获取哈希中的数据

hscan(name, cursor=0, match=None, count=None)

• name：redis的name

• cursor：游标（基于游标分批取获取数据）

• match：匹配指定key，默认None 表示所有的key

• count：每次分片最少获取个数，默认None表示采用Redis的默认分片个数

返回值：tuple 类型 ；（扫描位置，所有dict数据）

v = redis_conn.hscan('Zarten')

38.Hash hscan_iter 返回hscan的生成器

hscan_iter(name, match=None, count=None)

参照上面函数hscan

v = redis_conn.hscan_iter('Zarten')
for i in v:
    print(type(i), i)

Set 集合

集合中的元素不重复，一般用于过滤元素

39.Set sadd 添加元素到集合中

sadd(name, *values)

若插入已有的元素，则自动不插入

v = redis_conn.sadd('Zarten', 'apple', 'a', 'b', 'c')

40.Set scard 返回集合中元素的个数

scard(name)

v = redis_conn.scard('Zarten')

41.Set smembers 获取集合中的所有元素

smembers(name)

返回值：set类型，形如： {b'a', b'apple', b'c', b'b'}

v = redis_conn.smembers('Zarten')

42.Set srandmember 随机获取一个或N个元素

srandmember(name, number=None)

• name：键名

• number：一个或N个，默认返回一个。若返回N个，则返回List类型

返回值：返回一个值或一个列表

v = redis_conn.srandmember('Zarten', 2)

43.Set sismember 判断某个值是否在集合中

sismember(name, value)

返回值：True 在 False 不在

v = redis_conn.sismember('Zarten', 'appl')

44.Set spop 随机删除并返回集合中的元素

spop(name)

v = redis_conn.spop('Zarten')

45.Set srem 删除集合中的一个或多个元素

srem(name, *values)

返回值：返回删除的个数 int

v = redis_conn.srem('Zarten', 'c', 'a')

46.Set smove 将一个集合中的值移动到另一个集合中

smove(src, dst, value)

若value不存在时，返回False

返回值：成功 True

v = redis_conn.smove('Zarten', 'Fruit', 'apple')

47.Set sdiff 返回在一个集合中但不在其他集合的所有元素（差集）

sdiff(keys, *args)

在keys集合中，不在其他集合中的元素

返回值：set类型 {b'2', b'4', b'3', b'1'}

v = redis_conn.sdiff('Zarten', 'Fruit')

48.Set sdiffstore 上面的sdiff的返回值（差集）保存在另一个集合中

sdiffstore(dest, keys, *args)

在keys集合中，不在其他集合中的元素保存在dest集合中

• dest：新的集合，设置的新集合，旧集合会被覆盖

返回值：int 返回作用的个数

v = redis_conn.sdiffstore('Left', 'Zarten', 'Fruit')

49.Set sinter 返回一个集合与其他集合的交集

sinter(keys, *args)

返回值：set类型

v = redis_conn.sinter('Zarten', 'Fruit')

50.Set sinterstore 返回一个集合与其他集合的交集，并保存在另一个集合中

sinterstore(dest, keys, *args)

• dest：另一个集合，设置新集合，旧集合元素会被覆盖

v = redis_conn.sinterstore('Left', 'Zarten', 'Fruit')

51.Set sunion 返回一个集合与其他集合的并集

sunion(keys, *args)

v = redis_conn.sunion('Zarten', 'Fruit')

52.Set sunionstore 返回一个集合与其他集合的并集，并保存在另一个集合中

sunionstore(dest, keys, *args)

• dest：另一个集合，设置新集合，旧集合元素会被覆盖

返回值：新集合元素个数

v = redis_conn.sunionstore('Left', 'Zarten', 'Fruit')

Zset 有序集合

有序集合比集合多了一个分数的字段，可对分数升序降序

53.Zset zadd 有序集合中添加元素

zadd(name, *args, **kwargs)

添加元素时需指定元素的分数

返回值：返回添加的个数

2种方式如下：

v = redis_conn.zadd('Zarten', 'a', 3, 'b', 4)
#v = redis_conn.zadd('Zarten', c= 5, d= 6)

54.Zset zcard 返回有序集合中元素个数

zcard(name)

v = redis_conn.zcard('Zarten')

55.Zset zcount 返回有序集合中分数范围内的元素个数

zcount(name, min, max)

包含min max

返回值：个数 int

v = redis_conn.zcount('Zarten', 3, 5)

56.Zset zscore 返回有序集合中指定某个值的分数

zscore(name, value)

返回值：float 类型的分数；形如： -5.0

v = redis_conn.zscore('Zarten', 'zhi')

57.Zset zincrby 增加有序集合中某个值的分数

zincrby(name, value, amount=1)

• value：若存在，则增加其amount分数；若不存在，则增加新值以及对应的分数

• amount：增加的值，可以为负数

返回值：增加后的分数 float类型 ；形如： -5.0

v = redis_conn.zincrby('Zarten', 'zhi', -5)

58.Zset zrem 删除有序集合中的某个或多个值

zrem(name, *values)

返回值：返回删除的个数

v = redis_conn.zrem('Zarten', 'zhi', 'a')

59.Zset zremrangebyrank 删除有序集合元素根据排序范围

zremrangebyrank(name, min, max)

返回值：删除个数 int

v = redis_conn.zremrangebyrank('Zarten', 1, 3)

删除后如下图：

60.Zset zremrangebyscore 删除有序集合根据分数范围

zremrangebyscore(name, min, max)

返回值：删除个数 int

v = redis_conn.zremrangebyscore('Zarten', 8, 15)

61.Zset zrank 返回某个值在有序集合中的分数排名（从小到大） zrevrank（从大到小）

zrank(name, value)

返回值：value在name中的分数排名值，分数从小到大排名，从0开始

v = redis_conn.zrank('Zarten', 'b')

返回值如下图：

62.Zset zrange 返回有序集合分数排序的一段数据

zrange(name, start, end, desc=False, withscores=False, score_cast_func=float)

• name：redis的name

• start：有序集合索引起始位置（非分数）

• end：有序集合索引结束位置（非分数）

• desc：排序规则，默认按照分数从小到大排序

• withscores：是否获取元素的分数，默认只获取元素的值

• score_cast_func：对分数进行数据转换的函数

返回值：list类型 [(b'tt', 10.0), (b'd', 6.0), (b'c', 5.0)]

v = redis_conn.zrange('Zarten', 1, 3, True, True, score_cast_func=float)

结果如图：

Bitmap 位图

bitmap中存放二进制的位0和1，类似位数组。典型应用是基于redis的布隆过滤器。

属于String字符串数据结构，固bit 映射被限制在 512 MB 之内（2^32）

63.Bitmap setbit 设置位图的值

setbit(name, offset, value)

• name：redis键名

• offset：偏移量，大于等于0。当偏移伸展时，空白位置以0填充

• value：二进制值 0或1

v = redis_conn.setbit('Zarten_2', 100, 1)

64.Bitmap getbit 返回位图指定偏移量的值

getbit(name, offset)

返回0或1

v = redis_conn.getbit('Zarten_2', 101)

65.Bitmap bitcount 返回位图中二进制为1的总个数

bitcount(key, start=None, end=None)

start end指定开始和结束的位，默认整个位图

v = redis_conn.bitcount('Zarten_2', 100, 1000)

全局函数

全局函数对任何数据结构都适用

66.全局函数 delete 删除redis中一个或多个键的所有数据

delete(*names)

返回值：int 删除的个数

v = redis_conn.delete('name', 'name_1')

67.全局函数 exists 判断redis中是否存在某个键

exists(name)

返回值：存在True；反之False

v = redis_conn.exists('name')

68.全局函数 rename 重命名redis中键名

rename(src, dst)

返回值：成功True

v = redis_conn.rename('name_2', 'name_100')

69.全局函数 move 移动redis中某个键所有数据到某个db中

move(name, db)

返回值：成功True

v = redis_conn.move('name_100', 12)

70.全局函数 randomkey 随机获取redis中某个键名

randomkey()

返回值：形如： b'name_55'

v = redis_conn.randomkey()

71.全局函数 type 查看redis中某个键数据结构类型

type(name)

返回值：字符串（字节形式） 形如： b'hash'

• none (key不存在)

• string (字符串)

• list (列表)

• set (集合)

• zset (有序集)

• hash (哈希表)

v = redis_conn.type('name_4')