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[Python3网络爬虫开发实战] 5.3.2-Redis存储

Python 崔庆才 14565浏览 2评论

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Redis是一个基于内存的高效的键值型非关系型数据库,存取效率极高,而且支持多种存储数据结构,使用也非常简单。本节中,我们就来介绍一下Python的Redis操作,主要介绍RedisPy这个库的用法。

1. 准备工作

在开始之前,请确保已经安装好了Redis及RedisPy库。如果要做数据导入/导出操作的话,还需要安装RedisDump。如果没有安装,可以参考第1章。

2. RedisStrictRedis

RedisPy库提供两个类RedisStrictRedis来实现Redis的命令操作。

StrictRedis实现了绝大部分官方的命令,参数也一一对应,比如set()方法就对应Redis命令的set方法。而RedisStrictRedis的子类,它的主要功能是用于向后兼容旧版本库里的几个方法。为了做兼容,它将方法做了改写,比如lrem()方法就将valuenum参数的位置互换,这和Redis命令行的命令参数不一致。

官方推荐使用StrictRedis,所以本节中我们也用StrictRedis类的相关方法作演示。

3. 连接Redis

现在我们已经在本地安装了Redis并运行在6379端口,密码设置为foobared。那么,可以用如下示例连接Redis并测试:

这里我们传入了Redis的地址、运行端口、使用的数据库和密码信息。在默认不传的情况下,这4个参数分别为localhost63790None。首先声明了一个StrictRedis对象,接下来调用set()方法,设置一个键值对,然后将其获取并打印。

运行结果如下:

这说明我们连接成功,并可以执行set()get()操作了。

当然,我们还可以使用ConnectionPool来连接,示例如下:

这样的连接效果是一样的。观察源码可以发现,StrictRedis内其实就是用hostport等参数又构造了一个ConnectionPool,所以直接将ConnectionPool当作参数传给StrictRedis也一样。

另外,ConnectionPool还支持通过URL来构建。URL的格式支持有如下3种:

这3种URL分别表示创建Redis TCP连接、Redis TCP+SSL连接、Redis UNIX socket连接。我们只需要构造上面任意一种URL即可,其中password部分如果有则可以写,没有则可以省略。下面再用URL连接演示一下:

这里我们使用第一种连接字符串进行连接。首先,声明一个Redis连接字符串,然后调用from_url()方法创建ConnectionPool,接着将其传给StrictRedis即可完成连接,所以使用URL的连接方式还是比较方便的。

4. 键操作

表5-5总结了键的一些判断和操作方法。

表5-5 键的一些判断和操作方法

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

exists(name)

判断一个键是否存在

name:键名

redis.exists('name')

是否存在name这个键

True

delete(name)

删除一个键

name:键名

redis.delete('name')

删除name这个键

1

type(name)

判断键类型

name:键名

redis.type('name')

判断name这个键类型

b'string'

keys(pattern)

获取所有符合规则的键

pattern:匹配规则

redis.keys('n*')

获取所有以n开头的键

[b'name']

randomkey()

获取随机的一个键

randomkey()

获取随机的一个键

b'name'

rename(src, dst)

重命名键

src:原键名;dst:新键名

redis.rename('name', 'nickname')

name重命名为nickname

True

dbsize()

获取当前数据库中键的数目

dbsize()

获取当前数据库中键的数目

100

expire(name, time)

设定键的过期时间,单位为秒

name:键名;time:秒数

redis.expire('name', 2)

name键的过期时间设置为2秒

True

ttl(name)

获取键的过期时间,单位为秒,-1表示永久不过期

name:键名

redis.ttl('name')

获取name这个键的过期时间

-1

move(name, db)

将键移动到其他数据库

name:键名;db:数据库代号

move('name', 2)

name移动到2号数据库

True

flushdb()

删除当前选择数据库中的所有键

flushdb()

删除当前选择数据库中的所有键

True

flushall()

删除所有数据库中的所有键

flushall()

删除所有数据库中的所有键

True

5. 字符串操作

Redis支持最基本的键值对形式存储,用法总结如表5-6所示。

表5-6 键值对形式存储

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

set(name, value)

给数据库中键为namestring赋予值value

name: 键名;value: 值

redis.set('name', 'Bob')

name这个键的value赋值为Bob

True

get(name)

返回数据库中键为namestringvalue

name:键名

redis.get('name')

返回name这个键的value

b'Bob'

getset(name, value)

给数据库中键为namestring赋予值value并返回上次的value

name:键名;value:新值

redis.getset('name', 'Mike')

赋值nameMike并得到上次的value

b'Bob'

mget(keys, *args)

返回多个键对应的value

keys:键的列表

redis.mget(['name', 'nickname'])

返回namenicknamevalue

[b'Mike', b'Miker']

setnx(name, value)

如果不存在这个键值对,则更新value,否则不变

name:键名

redis.setnx('newname', 'James')

如果newname这个键不存在,则设置值为James

第一次运行结果是True,第二次运行结果是False

setex(name, time, value)

设置可以对应的值为string类型的value,并指定此键值对应的有效期

name: 键名;time: 有效期; value:值

redis.setex('name', 1, 'James')

name这个键的值设为James,有效期为1秒

True

setrange(name, offset, value)

设置指定键的value值的子字符串

name:键名;offset:偏移量;value:值

redis.set('name', 'Hello') redis.setrange('name', 6, 'World')

设置nameHello字符串,并在index为6的位置补World

11,修改后的字符串长度

mset(mapping)

批量赋值

mapping:字典

redis.mset({'name1': 'Durant', 'name2': 'James'})

name1设为Durantname2设为James

True

msetnx(mapping)

键均不存在时才批量赋值

mapping:字典

redis.msetnx({'name3': 'Smith', 'name4': 'Curry'})

name3name4均不存在的情况下才设置二者值

True

incr(name, amount=1)

键为namevalue增值操作,默认为1,键不存在则被创建并设为amount

name:键名;amount:增长的值

redis.incr('age', 1)

age对应的值增1,若不存在,则会创建并设置为1

1,即修改后的值

decr(name, amount=1)

键为namevalue减值操作,默认为1,键不存在则被创建并将value设置为-amount

name:键名; amount:减少的值

redis.decr('age', 1)

age对应的值减1,若不存在,则会创建并设置为-1

-1,即修改后的值

append(key, value)

键为namestring的值附加value

key:键名

redis.append('nickname', 'OK')

向键为nickname的值后追加OK

13,即修改后的字符串长度

substr(name, start, end=-1)

返回键为namestring的子串

name:键名;start:起始索引;end:终止索引,默认为-1,表示截取到末尾

redis.substr('name', 1, 4)

返回键为name的值的字符串,截取索引为1~4的字符

b'ello'

getrange(key, start, end)

获取键的value值从startend的子字符串

key:键名;start:起始索引;end:终止索引

redis.getrange('name', 1, 4)

返回键为name的值的字符串,截取索引为1~4的字符

b'ello'

6. 列表操作

Redis还提供了列表存储,列表内的元素可以重复,而且可以从两端存储,用法如表5-7所示。

表5-7 列表操作

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

rpush(name, *values)

在键为name的列表末尾添加值为value的元素,可以传多个

name:键名;values:值

redis.rpush('list', 1, 2, 3)

向键为list的列表尾添加1、2、3

3,列表大小

lpush(name, *values)

在键为name的列表头添加值为value的元素,可以传多个

name:键名;values:值

redis.lpush('list', 0)

向键为list的列表头部添加0

4,列表大小

llen(name)

返回键为name的列表的长度

name:键名

redis.llen('list')

返回键为list的列表的长度

4

lrange(name, start, end)

返回键为name的列表中startend之间的元素

name:键名;start:起始索引;end:终止索引

redis.lrange('list', 1, 3)

返回起始索引为1终止索引为3的索引范围对应的列表

[b'3', b'2', b'1']

ltrim(name, start, end)

截取键为name的列表,保留索引为startend的内容

name:键名;start:起始索引;end:终止索引

ltrim('list', 1, 3)

保留键为list的索引为1到3的元素

True

lindex(name, index)

返回键为name的列表中index位置的元素

name:键名;index:索引

redis.lindex('list', 1)

返回键为list的列表索引为1的元素

b’2′

lset(name, index, value)

给键为name的列表中index位置的元素赋值,越界则报错

name:键名;index:索引位置;value:值

redis.lset('list', 1, 5)

将键为list的列表中索引为1的位置赋值为5

True

lrem(name, count, value)

删除count个键的列表中值为value的元素

name:键名;count:删除个数;value:值

redis.lrem('list', 2, 3)

将键为list的列表删除两个3

1,即删除的个数

lpop(name)

返回并删除键为name的列表中的首元素

name:键名

redis.lpop('list')

返回并删除名为list的列表中的第一个元素

b'5'

rpop(name)

返回并删除键为name的列表中的尾元素

name:键名

redis.rpop('list')

返回并删除名为list的列表中的最后一个元素

b'2'

blpop(keys, timeout=0)

返回并删除名称在keys中的list中的首个元素,如果列表为空,则会一直阻塞等待

keys:键列表;timeout: 超时等待时间,0为一直等待

redis.blpop('list')

返回并删除键为list的列表中的第一个元素

[b'5']

brpop(keys, timeout=0)

返回并删除键为name的列表中的尾元素,如果list为空,则会一直阻塞等待

keys:键列表;timeout:超时等待时间,0为一直等待

redis.brpop('list')

返回并删除名为list的列表中的最后一个元素

[b'2']

rpoplpush(src, dst)

返回并删除名称为src的列表的尾元素,并将该元素添加到名称为dst的列表头部

src:源列表的键;dst:目标列表的key

redis.rpoplpush('list', 'list2')

将键为list的列表尾元素删除并将其添加到键为list2的列表头部,然后返回

b'2'

7. 集合操作

Redis还提供了集合存储,集合中的元素都是不重复的,用法如表5-8所示。

表5-8 集合操作

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

sadd(name, *values)

向键为name的集合中添加元素

name:键名;values:值,可为多个

redis.sadd('tags', 'Book', 'Tea', 'Coffee')

向键为tags的集合中添加BookTeaCoffee这3个内容

3,即插入的数据个数

srem(name, *values)

从键为name的集合中删除元素

name:键名;values:值,可为多个

redis.srem('tags', 'Book')

从键为tags的集合中删除Book

1,即删除的数据个数

spop(name)

随机返回并删除键为name的集合中的一个元素

name:键名

redis.spop('tags')

从键为tags的集合中随机删除并返回该元素

b'Tea'

smove(src, dst, value)

src对应的集合中移除元素并将其添加到dst对应的集合中

src:源集合;dst:目标集合;value:元素值

redis.smove('tags', 'tags2', 'Coffee')

从键为tags的集合中删除元素Coffee并将其添加到键为tags2的集合

True

scard(name)

返回键为name的集合的元素个数

name:键名

redis.scard('tags')

获取键为tags的集合中的元素个数

3

sismember(name, value)

测试member是否是键为name的集合的元素

name:键值

redis.sismember('tags', 'Book')

判断Book是否是键为tags的集合元素

True

sinter(keys, *args)

返回所有给定键的集合的交集

keys:键列表

redis.sinter(['tags', 'tags2'])

返回键为tags的集合和键为tags2的集合的交集

{b'Coffee'}

sinterstore(dest, keys, *args)

求交集并将交集保存到dest的集合

dest:结果集合;keys:键列表

redis.sinterstore('inttag', ['tags', 'tags2'])

求键为tags的集合和键为tags2的集合的交集并将其保存为inttag

1

sunion(keys, *args)

返回所有给定键的集合的并集

keys:键列表

redis.sunion(['tags', 'tags2'])

返回键为tags的集合和键为tags2的集合的并集

{b'Coffee', b'Book', b'Pen'}

sunionstore(dest, keys, *args)

求并集并将并集保存到dest的集合

dest:结果集合;keys:键列表

redis.sunionstore('inttag', ['tags', 'tags2'])

求键为tags的集合和键为tags2的集合的并集并将其保存为inttag

3

sdiff(keys, *args)

返回所有给定键的集合的差集

keys:键列表

redis.sdiff(['tags', 'tags2'])

返回键为tags的集合和键为tags2的集合的差集

{b'Book', b'Pen'}

sdiffstore(dest, keys, *args)

求差集并将差集保存到dest集合

dest:结果集合;keys:键列表

redis.sdiffstore('inttag', ['tags', 'tags2'])

求键为tags的集合和键为tags2的集合的差集并将其保存为inttag`

3

smembers(name)

返回键为name的集合的所有元素

name:键名

redis.smembers('tags')

返回键为tags的集合的所有元素

{b'Pen', b'Book', b'Coffee'}

srandmember(name)

随机返回键为name的集合中的一个元素,但不删除元素

name:键值

redis.srandmember('tags')

随机返回键为tags的集合中的一个元素

8. 有序集合操作

有序集合比集合多了一个分数字段,利用它可以对集合中的数据进行排序,其用法总结如表5-9所示。

表5-9 有序集合操作

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

zadd(name, *args, **kwargs)

向键为name的zset中添加元素member,score用于排序。如果该元素存在,则更新其顺序

name: 键名;args:可变参数

redis.zadd('grade', 100, 'Bob', 98, 'Mike')

向键为grade的zset中添加Bob(其score为100),并添加Mike(其score为98)

2,即添加的元素个数

zrem(name, *values)

删除键为name的zset中的元素

name:键名;values:元素

redis.zrem('grade', 'Mike')

从键为grade的zset中删除Mike

1,即删除的元素个数

zincrby(name, value, amount=1)

如果在键为name的zset中已经存在元素value,则将该元素的score增加amount;否则向该集合中添加该元素,其score的值为amount

name:key名;value:元素;amount:增长的score

redis.zincrby('grade', 'Bob', -2)

键为grade的zset中Bobscore减2

98.0,即修改后的值

zrank(name, value)

返回键为name的zset中元素的排名,按score从小到大排序,即名次

name:键名;value:元素值

redis.zrank('grade', 'Amy')

得到键为grade的zset中Amy的排名

1

zrevrank(name, value)

返回键为name的zset中元素的倒数排名(按score从大到小排序),即名次

name:键名;value:元素值

redis.zrevrank('grade', 'Amy')

得到键为grade的zset中Amy的倒数排名

2

zrevrange(name, start, end, withscores=False)

返回键为name的zset(按score从大到小排序)中indexstartend的所有元素

name:键值;start:开始索引;end:结束索引;withscores:是否带score

redis.zrevrange('grade', 0, 3)

返回键为grade的zset中前四名元素

[b'Bob', b'Mike', b'Amy', b'James']

zrangebyscore(name, min, max, start=None, num=None, withscores=False)

返回键为name的zset中score在给定区间的元素

name:键名;min:最低scoremax:最高score; start:起始索引;num:个数;withscores:是否带score

redis.zrangebyscore('grade', 80, 95)

返回键为grade的zset中score在80和95之间的元素

[b'Bob', b'Mike', b'Amy', b'James']

zcount(name, min, max)

返回键为name的zset中score在给定区间的数量

name:键名;min:最低score;max:最高score

redis.zcount('grade', 80, 95)

返回键为grade的zset中score在80到95的元素个数

2

zcard(name)

返回键为name的zset的元素个数

name:键名

redis.zcard('grade')

获取键为grade的zset中元素的个数

3

zremrangebyrank(name, min, max)

删除键为name的zset中排名在给定区间的元素

name:键名;min:最低位次;max:最高位次

redis.zremrangebyrank('grade', 0, 0)

删除键为grade的zset中排名第一的元素

1,即删除的元素个数

zremrangebyscore(name, min, max)

删除键为name的zset中score在给定区间的元素

name:键名;min:最低scoremax:最高score

redis.zremrangebyscore('grade', 80, 90)

删除score在80到90之间的元素

1,即删除的元素个数

9. 散列操作

Redis还提供了散列表的数据结构,我们可以用name指定一个散列表的名称,表内存储了各个键值对,用法总结如表5-10所示。

表5-10 散列操作

方法

作用

参数说明

示例

示例说明

示例结果

hset(name, key, value)

向键为name的散列表中添加映射

name:键名;key:映射键名;value:映射键值

hset('price', 'cake', 5)

向键为price的散列表中添加映射关系,cake的值为5

1,即添加的映射个数

hsetnx(name, key, value)

如果映射键名不存在,则向键为name的散列表中添加映射

name:键名;key:映射键名;value:映射键值

hsetnx('price', 'book', 6)

向键为price的散列表中添加映射关系,book的值为6

1,即添加的映射个数

hget(name, key)

返回键为name的散列表中key对应的值

name:键名;key:映射键名

redis.hget('price', 'cake')

获取键为price的散列表中键名为cake的值

5

hmget(name, keys, *args)

返回键为name的散列表中各个键对应的值

name:键名;keys:映射键名列表

redis.hmget('price', ['apple', 'orange'])

获取键为price的散列表中appleorange的值

[b'3', b'7']

hmset(name, mapping)

向键为name的散列表中批量添加映射

name:键名;mapping:映射字典

redis.hmset('price', {'banana': 2, 'pear': 6})

向键为price的散列表中批量添加映射

True

hincrby(name, key, amount=1)

将键为name的散列表中映射的值增加amount

name:键名;key:映射键名;amount:增长量

redis.hincrby('price', 'apple', 3)

keyprice的散列表中apple的值增加3

6,修改后的值

hexists(name, key)

键为name的散列表中是否存在键名为键的映射

name:键名;key:映射键名

redis.hexists('price', 'banana')

键为price的散列表中banana的值是否存在

True

hdel(name, *keys)

在键为name的散列表中,删除键名为键的映射

name:键名;keys:映射键名

redis.hdel('price', 'banana')

从键为price的散列表中删除键名为banana的映射

True

hlen(name)

从键为name的散列表中获取映射个数

name: 键名

redis.hlen('price')

从键为price的散列表中获取映射个数

6

hkeys(name)

从键为name的散列表中获取所有映射键名

name:键名

redis.hkeys('price')

从键为price的散列表中获取所有映射键名

[b'cake', b'book', b'banana', b'pear']

hvals(name)

从键为name的散列表中获取所有映射键值

name:键名

redis.hvals('price')

从键为price的散列表中获取所有映射键值

[b'5', b'6', b'2', b'6']

hgetall(name)

从键为name的散列表中获取所有映射键值对

name:键名

redis.hgetall('price')

从键为price的散列表中获取所有映射键值对

{b'cake': b'5', b'book': b'6', b'orange': b'7', b'pear': b'6'}

10. RedisDump

RedisDump提供了强大的Redis数据的导入和导出功能,现在就来看下它的具体用法。

首先,确保已经安装好了RedisDump。

RedisDump提供了两个可执行命令:redis-dump用于导出数据,redis-load用于导入数据。

redis-dump

首先,可以输入如下命令查看所有可选项:

运行结果如下:

其中-u代表Redis连接字符串,-d代表数据库代号,-s代表导出之后的休眠时间,-c代表分块大小,默认是10000,-f代表导出时的过滤器,-O代表禁用运行时优化,-V用于显示版本,-D表示开启调试。

我们拿本地的Redis做测试,运行在6379端口上,密码为foobared,导出命令如下:

如果没有密码的话,可以不加密码前缀,命令如下:

运行之后,可以将本地0至15号数据库的所有数据输出出来,例如:

每条数据都包含6个字段,其中db即数据库代号,key即键名,ttl即该键值对的有效时间,type即键值类型,value即内容,size即占用空间。

如果想要将其输出为JSON行文件,可以使用如下命令:

这样就可以成功将Redis的所有数据库的所有数据导出成JSON行文件了。

另外,可以使用-d参数指定某个数据库的导出,例如只导出1号数据库的内容:

如果只想导出特定的内容,比如想导出以adsl开头的数据,可以加入-f参数用来过滤,命令如下:

其中-f参数即Redis的keys命令的参数,可以写一些过滤规则。

redis-load

同样,我们可以首先输入如下命令查看所有可选项:

运行结果如下:

其中-u代表Redis连接字符串,-d代表数据库代号,默认是全部,-s代表导出之后的休眠时间,-n代表不检测UTF-8编码,-V表示显示版本,-D表示开启调试。

我们可以将JSON行文件导入到Redis数据库中:

这样就可以成功将JSON行文件导入到数据库中了。

另外,下面的命令同样可以达到同样的效果:

本节中,我们不仅了解了RedisPy对Redis数据库的一些基本操作,还演示了RedisDump对数据的导入导出操作。由于其便捷性和高效性,后面我们会利用Redis实现很多架构,如维护代理池、Cookies池、ADSL拨号代理池、Scrapy-Redis分布式架构等,所以Redis的操作需要好好掌握。

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