1.认识Redis

Remote DIctionary Server(Redis) 是一个key-value 存储系统，是跨平台的非关系型数据库。是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存、分布式、可选持久性的键值对(Key-Value)存储数据库，并提供多种语言的 API。Redis 通常被称为数据结构服务器，因为值（value）可以是字符串(String)、哈希(Hash)、列表(list)、集合(sets)和有序集合(sorted sets)等类型。

1.1.优点

它是内存数据库，速度快，也支持数据的持久化，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。支持事务。
性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的 Strings, Lists, Hashes, Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作。
原子 – Redis的所有操作都是原子性的，同时Redis还支持对几个操作合并后的原子性执行。（事务）
丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

1.2.缺点

数据存储在内存，主机断电则数据丢失。
存储容量受到物理内存的限制，只能用于小数据量的高性能操作。
在线扩容比较困难，系统上线时必须确保有足够的空间。
用于缓存时，易出现’缓存雪崩‘，’缓存击穿‘等问题。

2.在Django中Redis的连接

安装Redis组件: Django4.0才原生支持Redis，Django3.2中需要通过第三方组件库进行配置。

pip install django-redis			# 安装Redis缓存后端 (基于并自动安装redis-py驱动)

编写Redis配置: 在Django项目配置文件的CACHES配置字典中进行缓存系统、客户端连接参数或连接池连接参数。

#配置缓存
CACHES = {
    'default': {
        'VERSION': 1,                                           # 默认缓存版本
        'KEY_PREFIX': 'ZhiLiaoAI',                              # 默认缓存前缀，推荐用项目名
        'TIMEOUT': 60 * 5,                                      # 默认过期时间，300秒
        'BACKEND': 'django_redis.cache.RedisCache',
        'LOCATION': ['redis://127.0.0.1:6379/1', ],    			# 服务器列表，第一个为主服务器，其余为副本服务器
        'OPTIONS': {
            'CLIENT_CLASS': 'django_redis.client.DefaultClient',
            'PASSWORD': '',
            'SOCKET_CONNECT_TIMEOUT': 5,                        # 秒级连接超时时间
            'SOCKET_TIMEOUT': 5,                                # 秒级读写超时时间
            'IGNORE_EXCEPTIONS': True,                          # 是否忽略连接异常
            'CONNECTION_POOL_KWARGS': {                         # redis.ConnectionPool的参数
                'max_connections': 100,                         # 连接池最大数量
            }
        }
    }
}

SESSION_ENGINE = "django.contrib.sessions.backends.cache"
SESSION_CACHE_ALIAS = "default"

#DJANGO_REDIS_LOGGER = 'logger_name'                             # 使用哪个日志记录器记录忽略的异常
DJANGO_REDIS_IGNORE_EXCEPTIONS = True                           # 是否忽略所有缓存的连接异常
DJANGO_REDIS_LOG_IGNORED_EXCEPTIONS = True                      # 是否在忽略异常时通过日志记录该异常

[注意事项] 提交到缓存系统中的value值必须为pickable的.

3.Redis的基础用法

在使用过程中，首先注意编码问题，可以指定代码为utf-8，如下所示：

# -*- coding: utf-8 -*-
from django.http import HttpResponse
from django.shortcuts import render
from web import models
from django.core.cache import cache
from django_redis import get_redis_connection

# Create your views here.
def index(request):
    redis_conn = get_redis_connection("default")
    redis_conn.set("name", "中国")
    print(str(redis_conn.get("name"),'utf-8'))#解码
    return HttpResponse("Hello world ! ");

永不超时设置
django-redis 支持永不超时设置。 其表现和 django backend 指定的相同:
timeout=0 立即过期
timeout=None 永不超时

cache.set("key", "value", timeout=None)

locks
django-redis 支持 redis 分布式锁. 锁的线程接口是相同的, 因此你可以使用它作为替代.
使用 python 上下文管理器分配锁的例子:

with cache.lock("somekey"):
    do_some_thing()

数据类型
redis是一种高级的键值对key:value存储系统，非关系型数据库（Nosql）,其中value支持五种数据类型：
1.字符串（strings）
2.字符串列表（lists）
3.字符串集合（sets）
4.有序字符串集合（sorted sets）
5.哈希（hashes）

3.1.hashmap结构

redis-hash函数常用操作方法：
1.hset(name, key, value) ---- 更新一条数据的属性，没有则新建
2.hget(name, key) ---- 读取这条数据的指定属性， 返回字符串类型
3.hmset(name, mapping) ---- 批量更新数据（没有则新建）属性
4.hmget(name, keys, *args) ---- 批量读取数据（没有则新建）属性
5.hgetall(name) ---- 获取这条数据的所有属性和对应的值，返回字典类型
6.hkeys(name) ---- 获取这条数据的所有属性名，返回列表类型
7.hdel(name, *keys) ---- 删除这条数据的指定属性

import redis
  
r = redis.Redis(host="127.0.0.1", port=6379, db=0)
# 新建一条键名为"123456"的数据, 包含属性attr_1
r.hset("123456", "attr_1", 100)
# 更改键名为"123456"的数据, 更改属性attr_1的值
r.hset("123456", "attr_1", 200)
  
# 取出属性attr_1的值
attr_1 = r.hget("123456", "attr_1")
  
# 输出看一下(发现属性值已经为str)
print "-- get attr_1:", attr_1
  
# 属性集合
attr_dict = {
    "name": "常成功",
    "alias": "常城",
    "sex": "male",
    "height": 175,
    "postal code": 100086,
    "Tel": None,
}
# 批量添加属性
r.hmset("123456", attr_dict)
  
# 取出所有数据(返回值为字典)
h_data = r.hgetall("123456")
  
# 输出看一下(取出来的时候都变成了str)
print("-- get all attr:", h_data)
  
# 删除属性(可以批量删除)
r.hdel("123456", "Tel")
  
# 取出所有属性名
h_keys = r.hkeys("123456")

3.2.list结构

1. lpush命令将一个或多个值插入到列表头部。 如果 key 不存在，一个空列表会被创建并执行lpush操作。 当 key 存在但不是列表类型时，返回一个错误。执行lpush命令后，返回列表的长度。

print(r.lpush("1",1))  #输出的结果是1
print(r.lpush("1",1))  #输出的结果是2
print(r.lpush("1",2,3,4))  #输出的结果是5

print(r.set("2",1))   #输出的结果是 True
print(r.lpush("2",2))     #输出的结果是 redis.exceptions.ResponseError: WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value,原因是键 2 是字符串类型，我们用list中的lpush给他添加元素

2. rpush命令用于将一个或多个值插入到列表的尾部(最右边)。如果列表不存在，一个空列表会被创建并执行 RPUSH 操作。 当列表存在但不是列表类型时，返回一个错误。执行rpush操作后，列表的长度。

print(r.rpush("2",1))     #输出的结果是1
print(r.rpush("2",2,3))   #输出的结果是3
print(r.rpush("2",4,5))  #输出的结果是5

3. blpop 命令移出并获取列表的第一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。如果列表为空，返回一个 None 。 否则，返回一个含有两个元素的列表，第一个元素是被弹出元素所属的 key ，第二个元素是被弹出元素的值。

print(r.rpush("3",1,2,3,4,5,6,))      #输出的结果是6
print(r.blpop("3"))                   #输出的结果是('3', '1')
print(r.blpop("3"))                   #输出的结果是('3', '2')
print(r.blpop("3"))                   #输出的结果是('3', '3')
print(r.blpop("4",timeout=2))         #因为键 4 不存在，所以2秒后输出的结果是None

4. Brpop 命令移出并获取列表的最后一个元素， 如果列表没有元素会阻塞列表直到等待超时或发现可弹出元素为止。假如在指定时间内没有任何元素被弹出，则返回一个None 和等待时长。 反之，返回一个含有两个元素的列表，第一个元素是被弹出元素所属的 key ，第二个元素是被弹出元素的值。

print(r.rpush("4",1,2,3,4,5,6,))       #输出的结果是6
print(r.brpop("4"))       #输出的结果是('4', '6')
print(r.brpop("4"))       #输出的结果是('4', '5')
print(r.brpop("4"))       #输出的结果是('4', '4')
print(r.brpop("5",timeout=2))       #因为键 4 不存在，所以2秒后输出的结果是None

5. llen命令用于返回列表的长度。 如果列表 key 不存在，则 key 被解释为一个空列表，返回 0 。 如果 key 不是列表类型，返回一个错误。

print(r.llen("8"))       #key 不存在，输出的结果是0
print(r.rpush("8",1))    #输出的结果是1
print(r.llen("8"))       #输出的结果是1
print(r.rpush("8",2,3))  #输出的结果是3
print(r.llen("8"))       #输出的结果是3

6. lrange返回列表中指定区间内的元素，区间以偏移量 START 和 END 指定。 其中 0 表示列表的第一个元素， 1 表示列表的第二个元素，以此类推。 你也可以使用负数下标，以 -1 表示列表的最后一个元素， -2 表示列表的倒数第二个元素，以此类推。

print(r.rpush("11",1,2))       #输出的结果是2
print(r.rpush("11",3,4))       #输出的结果是4
print(r.lrange("11",0,-1))     #输出的结果是['1', '2', '3', '4']
print(r.lrange("11",1,2))      #输出的结果是['2', '3']

7. lset通过索引来设置元素的值。当索引参数超出范围，或对一个空列表进行lset时，返回一个错误。操作成功返回True，否则返回错误信息。

print(r.rpush("13",1,2,3,4))     # 输出的结果是4
print(r.lset("13",1,5))          # 输出的结果是True
print(r.lrange("13",0,-1))       # 输出的结果是['1', '5', '3', '4']

4.命令行查看数据库

redis的数据库个数是可以配置的，默认为16个。对应数据库的索引值为0 - (databases -1)，即16个数据库，索引值为0-15。默认使用第0个数据库，可使用select进行数据库切换（redis命令是不区分大小写的）,当切换db成功时，可以看到当前使用的是哪一个db。双击打开安装路径下的redis-cli.exe。然后输入命令:

select 1 #切换到1号数据库，默认

del key #删除key

flushall #清空数据库

结果如下图所示：

5.作者答疑

如有疑问，欢迎留言。