Python实现操作Redis所有类型的方法详解

当今互联网时代，数据处理已经成为了一个非常重要的任务。而Redis作为一款高性能的NoSQL数据库，越来越受到了广大开发者的喜爱。本篇博客将介绍如何使用Python操作Redis的所有类型，以及一些高级用法。

Redis的数据类型

Redis支持五种不同的数据类型，分别是：

• 字符串（String）

• 哈希（Hash）

• 列表（List）

• 集合（Set）

• 有序集合（Sorted Set）

下面我们将详细介绍如何在Python中操作这五种数据类型。

字符串（String）

字符串是Redis中最基本的数据类型。在Python中，我们可以使用redis-py库来操作字符串。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 设置字符串
r.set('name', 'Tom')

# 获取字符串
print(r.get('name'))

输出：

b'Tom'

在Redis中，字符串可以是任何形式的数据，比如数字、布尔值、甚至是序列化后的对象。而在Python中，我们可以使用pickle库来序列化对象。

import pickle

class User:
   def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age

user = User('Tom', 18)
r.set('user', pickle.dumps(user))

print(pickle.loads(r.get('user')))

输出：

<__main__.User object at 0x0000025E5C5D5C10>

哈希（Hash）

哈希是Redis中的一种键值对存储结构，可以看做是一张表。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来操作哈希。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 设置哈希
r.hset('user:1', 'name', 'Tom')
r.hset('user:1', 'age', 18)

# 获取哈希
print(r.hgetall('user:1'))

输出：

{b'name': b'Tom', b'age': b'18'}

在Redis中，哈希可以用来存储对象，每个属性对应一个键值对。

import pickle

class User:
   def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age

user = User('Tom', 18)

r.hset('user:1', 'data', pickle.dumps(user))

data = pickle.loads(r.hget('user:1', 'data'))
print(data.name, data.age)

输出：

Tom 18

列表（List）

列表是Redis中的一种有序集合，可以用来存储一组有序的数据。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来操作列表。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 设置列表
r.lpush('mylist', 'a')
r.lpush('mylist', 'b')
r.lpush('mylist', 'c')

# 获取列表
print(r.lrange('mylist', 0, -1))

输出：

[b'c', b'b', b'a']

在Redis中，列表可以用来实现简单的消息队列，比如生产者消费者模式。

import time
import threading

def producer():
   for i in range(10):
       r.lpush('queue', str(i))
       time.sleep(0.1)

def consumer():
   while True:
       item = r.brpop('queue', timeout=1)
       if item:
           print(item[1])

t1 = threading.Thread(target=producer)
t2 = threading.Thread(target=consumer)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

输出：

b'0'
b'1'
b'2'
b'3'
b'4'
b'5'
b'6'
b'7'
b'8'
b'9'

集合（Set）

集合是Redis中的一种无序集合，可以用来存储一组唯一的数据。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来操作集合。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 设置集合
r.sadd('myset', 'a')
r.sadd('myset', 'b')
r.sadd('myset', 'c')

# 获取集合
print(r.smembers('myset'))

输出：

{b'c', b'b', b'a'}

在Redis中，集合可以用来实现简单的去重操作，也可以用来实现交集、并集、差集等操作。

r.sadd('set1', 1, 2, 3, 4)
r.sadd('set2', 3, 4, 5, 6)

# 求交集
print(r.sinter('set1', 'set2'))

# 求并集
print(r.sunion('set1', 'set2'))

# 求差集
print(r.sdiff('set1', 'set2'))

输出：

{b'3', b'4'}
{b'1', b'2', b'3', b'4', b'5', b'6'}
{b'1', b'2'}

有序集合（Sorted Set）

有序集合是Redis中的一种有序集合，可以用来存储一组有序的数据，并且每个数据都有一个分数。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来操作有序集合。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 设置有序集合
r.zadd('myzset', {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})

# 获取有序集合
print(r.zrange('myzset', 0, -1, withscores=True))

输出：

[(b'a', 1.0), (b'b', 2.0), (b'c', 3.0)]

在Redis中，有序集合可以用来实现排行榜等功能。

r.zadd('rank', {'Tom': 100, 'Jerry': 200, 'Alice': 300})

# 获取排行榜前三名
print(r.zrevrange('rank', 0, 2, withscores=True))

输出：

[(b'Alice', 300.0), (b'Jerry', 200.0), (b'Tom', 100.0)]

Redis的高级用法

除了以上介绍的五种数据类型，Redis还有一些高级用法，比如事务、发布订阅等。下面我们将介绍其中的一些用法。

事务

Redis的事务是通过MULTI、EXEC、WATCH等命令实现的。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来执行事务。

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

with r.pipeline() as pipe:
   while True:
       try:
           pipe.watch('balance')
           balance = int(pipe.get('balance'))
           if balance < 10:
               raise Exception('Not enough balance')
           pipe.multi()
           pipe.decrby('balance', 10)
           pipe.incr('income', 10)
           pipe.execute()
           break
       except Exception as e:
           print(e)
           break

以上代码中，我们使用了一个简单的转账例子来演示事务的使用。在事务中，我们首先使用WATCH命令监视了balance键，然后获取了其当前的值。如果余额不足，则抛出异常，事务结束。否则，我们使用MULTI命令开始事务，执行减少余额和增加收入的操作，最后使用EXEC命令提交事务。

发布订阅

Redis的发布订阅是通过PUBLISH、SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE等命令实现的。在Python中，我们同样可以使用redis-py库来实现发布订阅功能。

import redis
import threading

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

def publisher():
   for i in range(10):
       r.publish('channel', i)
       time.sleep(0.1)

def subscriber():
   pubsub = r.pubsub()
   pubsub.subscribe('channel')
   for item in pubsub.listen():
       print(item['data'])

t1 = threading.Thread(target=publisher)
t2 = threading.Thread(target=subscriber)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

以上代码中，我们使用了一个简单的发布订阅例子来演示发布订阅的使用。在这个例子中，我们使用了两个线程，一个线程用来发布消息，一个线程用来订阅消息。在订阅线程中，我们使用pubsub对象来订阅channel频道，并通过listen方法来获取消息。

来源：https://juejin.cn/post/7221910537432531004