Redis经典笔记让你熟练掌握Redis（redis经典笔记）

Redis是一个高性能的key-value存储系统，因其快速读写速度、灵活的数据结构和丰富的功能而备受开发者喜爱。本文将解读Redis的基础操作和高级使用方法，让你熟练掌握Redis。

1. Redis的基础操作

Redis的基础操作主要包括五个方面：键的设置和获取、数据类型的使用、数据的迭代器和管道、事务和乐观锁。

1.1 键的设置和获取

Redis的键是字符串类型的，你可以在键值对中设置任意形式的字符串作为键，然后使用get和set命令获取和设置对应的值。

import redis
# 连接Redis数据库
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
# 设置键值对
r.set('name', 'Redis')
r.set('age', 10)

# 获取键值对
print(r.get('name'))
print(r.get('age'))

1.2 数据类型的使用

Redis支持多种数据类型，包括字符串、列表、集合、哈希和有序集合。我们来看一下这几种数据类型的基本操作。

字符串：

# 获取字符串的长度
print(r.strlen('name'))

# 在字符串后追加内容
r.append('name', ' is awesome')
print(r.get('name'))

列表：

# 向列表左端插入元素
r.lpush('fruits', 'apple')
r.lpush('fruits', 'banana')
r.lpush('fruits', 'cherry')

# 获取所有元素
print(r.lrange('fruits', 0, -1))
# 弹出左端元素
r.lpop('fruits')

集合：

# 添加集合元素
r.sadd('animal', 'cat')
r.sadd('animal', 'dog')
r.sadd('animal', 'fish')

# 获取所有元素
print(r.smembers('animal'))
# 删除元素
r.srem('animal', 'fish')

哈希：

# 设置哈希值
r.hset('user', 'name', 'Alice')
r.hset('user', 'age', 19)
# 获取所有键值对
print(r.hgetall('user'))
# 删除一个键值对
r.hdel('user', 'age')

有序集合：

# 添加有序集合元素
r.zadd('country', {'China': 1, 'USA': 2, 'Japan': 3})

# 获取排名前三的元素
print(r.zrange('country', 0, 2, withscores=True))

1.3 数据的迭代器和管道

Redis提供了scan和pipeline命令，让我们可以对大量数据进行高效遍历和批量操作。

使用scan命令遍历哈希类型的数据：

# 遍历哈希类型数据
for key, value in r.hscan_iter('user'):
    print(key, value)

使用pipeline命令批量设置键值对：

# 批量设置键值对
pipe = r.pipeline()
pipe.set('gender', 'Female')
pipe.set('address', 'Beijing')
pipe.execute()
# 获取所有键值对
print(r.keys('*'))

1.4 事务

Redis的事务机制可以让我们在多个命令之间创建独立的事务，并使用discard和exec等命令来撤销或执行这些事务。

# 开始事务
pipe = r.pipeline(transaction=True)

# 添加任务
pipe.set('city', 'Shangh')
pipe.set('population', 24240000)

# 执行事务
pipe.execute()
# 撤销事务
pipe = r.pipeline(transaction=False)
pipe.watch('population')
pipe.multi()
pipe.set('population', 25000000)
pipe.execute()

1.5 乐观锁

Redis的乐观锁机制允许我们在获取锁之前对数据进行操作，从而避免对同一数据的竞争。我们可以使用watch、multi和exec等命令来实现乐观锁。

# 开始事务
pipe = r.pipeline(transaction=True)

# 添加任务
pipe.watch('population')
pop = int(pipe.get('population'))
pipe.multi()
pipe.set('population', pop + 1)

# 执行事务
try:
    pipe.execute()
except redis.WatchError:
    print('Population changed during transaction')

2. Redis的高级使用方法

Redis除了基础操作外，还提供了很多高级的使用方法，比如发布订阅模式、Lua脚本、位操作、地理位置、Bitmaps和HyperLogLog等。

2.1 发布订阅模式

# 订阅频道
pubsub = r.pubsub()
pubsub.subscribe('news')
# 发布消息
r.publish('news', 'New article about Redis')
# 处理消息
for message in pubsub.listen():
    print(message)

2.2 Lua脚本

# 定义Lua脚本
script = '''
local visits = redis.call('incr', KEYS[1])
if visits == 1 then
    redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[1])
end
return visits
'''

# 运行Lua脚本
r.eval(script, 1, 'counter', 10)

2.3 位操作

# 设置二进制数值
r.setbit('byte', 0, 1)
r.setbit('byte', 2, 1)
# 获取二进制数值
r.getbit('byte', 0)
r.getbit('byte', 1)
r.getbit('byte', 2)

2.4 地理位置

# 添加坐标
r.geoadd('cities', 116.397, 39.905, 'Beijing')
r.geoadd('cities', 121.4648, 31.2891, 'Shangh')
# 获取附近坐标
r.georadius('cities', 121, 31, 100, unit='km')

2.5 Bitmaps

# 设置位图数值
r.setbit('user:1:login', 0, 1)
r.setbit('user:1:login', 1, 1)
r.setbit('user:1:login', 2, 0)

# 获取位图数值
r.getbit('user:1:login', 0)
r.getbit('user:1:login', 1)
r.getbit('user:1:login', 2)

2.6 HyperLogLog

# 添加元素
r.pfadd('users', 'Alice')
r.pfadd('users', 'Bob')
r.pfadd('users', 'Charlie')

# 统计元素数量
r.pfcount('users')

以上就是Redis的基础操作和高级使用方法。只要掌握了这些内容，Redis的强大功能就尽在你的掌握之中。