[python] redis 模块 -- 实现 python 与 Redis 数据库的结合

Redis 可以说是 NoSQL （非关系型数据库）中较为流行的一种数据库，虽然相较于 MongoDB ， Redis 的检索算法不够全面，但是它的性能更好，对数据持久化的处理也较优。

所以在建立数据库时，也经常会用到 Redis ，而且一般用它和其他数据库相互组合使用。相较于 SQL ， Redis 可以很好地处理缓存类的部分，并且更易实现分布式，从而提升服务器的访问效率。

1. 安装 redis 和 python 第三方模块

Redis 的服务器文件我们需要到它的官网上去下载：Redis.io 。

下载完成后，我们解压文件，然后打开控制台，切换到解压后的目录下，然后输入 make 指令，经过一段时间的安装后， Redis 就安装成功了。

安装好了服务器之后，我们需要安装 python 的 redis 第三方模块，来实现对 Redis 连接的支持。

$ pip install redis

2. 连接 Redis 数据库

首先我们先以普通模式运行 Redis 数据库，打开终端，可以看到一个 Redis 的图标。

$ redis-server

在调试完成后，我们应该使用 conf 配置文件打开 Redis 服务器，不然会有安全性隐患。

在 python 中，我们可以通过定义一个 Redis 对象来实现对 Redis 数据库的连接。这里我们先使用 IDLE 的交互式编程模式来完成。

>>> import redis
>>> database = redis.Redis()

只需要一个简单的函数，我们就能连接我们的服务器了。

其中， Redis 这个函数其实还有可选参数:

• host 设置 Redis 服务器的 IP 位置，默认为 localhost

• port 设置 Redis 服务器的端口，默认为 6379

• db 设置使用的数据库标号，默认为 db=0

• password 设置 Redis 服务器的密码，如果没有设置密码就不用填

3. 对数据库进行操作

Redis 的操作非常简单，最基础的只有两个函数， set() 和 get() 。

• redis.set(key, value) 将 key 对应的值设置为 value ，如果设置成功就返回 True

• redis.get(key) 返回 key 对应的值，如果 key 不存在，则返回 None

让我们先来试一试这两个函数：

>>> database.set('username', 'cometeme')
True
>>> database.get('username')
b'cometeme'

可以看到，虽然的确成功返回了我们存入的信息，但是前面多了一个 b' ，这代表的是这是 byte 形式的值。那么怎么样才能还原成正常的数据呢？

其实只需要加个 decode 函数就可以恢复为正常的数据。

>>> database.get('username').decode()
'cometeme'

假如你存了许多键值对，想要查看所有设置过的键值对，那么你就可以使用 redis.keys() 这个函数来返回所有键。

>>> database.keys()
[b'passwd', b'username']

这样返回的又都是带 b' 的数据了，如果想要将它全部复原的话，我们可以使用 for 循环来完成解码，这样就解决问题。，但是每一次使用这些功能时，都需要设置这么多的步骤。其实我们可以自己做一个模块，从而能够在其他程序中更简单地完成这些操作。

4. 写一个简单的 Redis 操作模块

为了方便之后的使用，我们可以将一些 Redis 数据库的操作写成一个模块，这样可以便于之后调用。我们可以新建一个叫 redisOperation.py 的文件，并且定义一个类。

import redis
 
 
class redisOperation():
    def __init__(self, host='localhost', port=6379, db=0,password=""):
        self.database = redis.Redis(host=host, port=port, db=db, password=password)
        print("Successfully connect to Redis Server.")
 
    def setData(self, key, value):
        self.database.set(key, value)
 
    def getData(self, key):
        data = self.database.get(key)
        if data is None:
            return None
        else:
            return data.decode()
 
    def getKeys(self):
        byteKeys = self.database.keys()
        rawKeys = []
        for key in byteKeys:
            rawKeys.append(key.decode())
        return rawKeys

首先在初始化的位置，我们设定了默认参数，这样可以以最简单的方式来测试一个服务器。 setData() 函数没有任何改变，但是 getData() 和 getKeys() 函数都加入了解码的过程，这样只需要调用这个函数就可以直接返回原始值，减少了重复的工作。

接下来我们就可以使用自己写的模块了：

from redisOperation import redisOperation
 
 
r = redisOperation()
r.setData('username', 'cometeme')
print(r.getData('username'))

但是，在有一类情况下，单纯使用 decode() 会出现问题：当你存入的数据不是字符串类型，但是使用 decode() 之后返回的是一个字符串。如果你想要使用它，你就必须知道当初存进去的是什么类型，再决定是否需要使用 eval() 函数，这无疑增加了非文本类型的存储（特别是文本与非文本类型混合存储）时的解码难度。

>>> r.setData('username', [10,20,90,(30,10,29)])
>>> r.getData('username')
'[10, 20, 90, (30, 10, 29)]'

其实问题在于，我们存入一个值，而取出时为 byte 类型。这意味着我们存入时会先将信息变为 byte 类型，就是这一步导致之后我们无法区分数据类型。那怎样才能让我们的数据“原样进，原样出”呢？等等，是不是想到了我们之前介绍的 pickle 模块？[python] pickle 模块

5. redis + pickle

其实要使用 pickle 模块完成数据的存储，只需要简单的更改上面的代码。在介绍 pickle 模块时，我提到了有两个不常用的函数： dumps() 和 loads() ，这两个就是用来生成与还原二进制流的。虽然我说他们不常用，但是在这里他们就派上了用场。我们只需要在存入时通过 dumps() 将任意的 python 变量转化为二进制流，而在取出时用 loads() 将其完整的取出，那就可以实现任意类型的 python 变量存储。

更新后的代码如下，其实只改动了很小一部分。

import redis
import pickle
 
 
class redisOperation():
    def __init__(self, host='localhost', port=6379, db=0, password=""):
        self.database = redis.Redis(
            host=host, port=port, db=db, password=password)
        print("Successfully connect to Redis Server.")
 
    def setData(self, key, value):
        self.database.set(key, pickle.dumps(value))
 
    def getData(self, key):
        data = self.database.get(key)
        if data is None:
            return None
        else:
            return pickle.loads(data)
 
    def getKeys(self):
        byteKeys = self.database.keys()
        rawKeys = []
        for key in byteKeys:
            rawKeys.append(key.decode())
        return rawKeys

这样就可以完美地实现在 Redis 数据库中进行各种数据类型的存储了。

>>> r.setData('username', [10,20,90,(30,10,29)])
>>> r.getData('username')
[10, 20, 90, (30, 10, 29)]

其实如果平时设置 key 时使用字符串，那么在存入时我们的 key 就不需要用 pickle 模块来编码，这样也可以增加效率。不过如果你想要将 key 值设置成更多的变量类型，那么就可以在存储 key 时增加 dumps() 函数

结语与其他文档

如此我们就介绍完了 python 与 redis 的连接与使用，相信在看完了篇文章后，你能够更完全地了解 Redis 这一个数据模块，并且能够在之后的项目里更好地使用它。