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如果你是一位 Python 開發(fā)者， 那么你肯定使用過 Redis ， 并且認(rèn)為它是一個很棒的緩存。 雖然你的印象沒有錯， Redis 的確是一個很棒的緩存， 但使用 Redis 能夠解決的問題并不僅限于緩存。
十余年的澧縣網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，針對設(shè)計(jì)、前端、開發(fā)、售后、文案、推廣等六對一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時及時工作處理。網(wǎng)絡(luò)營銷推廣的優(yōu)勢是能夠根據(jù)用戶設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動調(diào)整澧縣建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計(jì)，從而大程度地提升瀏覽體驗(yàn)。創(chuàng)新互聯(lián)從事“澧縣網(wǎng)站設(shè)計(jì)”,“澧縣網(wǎng)站推廣”以來，每個客戶項(xiàng)目都認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行。
我們將探索 Redis 和 Redis Enterprise 的一些其他用途。 為了找點(diǎn)樂子， 我將使用之前《 使用 Redis 儲存地理位置數(shù)據(jù) 》一文中的大腳怪（Bigfoot）數(shù)據(jù)。 此外， 由于這篇文章的讀者都是 Python 開發(fā)者， 所以我將使用 Python 來編寫本文的所有代碼！
我在接下來展示的代碼中使用了 aioredis 客戶端庫， 因?yàn)樗鼘?nbsp;async/await 提供了非常棒的支持。 如果你對 async/await 不熟悉的話， 那么可以去看看 這篇文章 ， 里面提到了 async/await 對提升性能的幫助。
使用 Redis 構(gòu)建隊(duì)列
Redis 提供了字符串、哈希、集合和列表等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可供使用。 這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是儲存數(shù)據(jù)的好幫手， 其中列表就可以用作一個非常棒的隊(duì)列（queue）。
為了將列表用作隊(duì)列， 我們需要使用 RPUSH 將新項(xiàng)目推送至列表末尾， 然后使用 LPOP 或者 BLPOP 將它們從列表的前面彈出。 由于 Redis 對數(shù)據(jù)庫的所有修改都是在單個線程里面完成的， 所以這些操作都是原子的。
作為例子， 下面這段在隊(duì)列里面添加了一些大腳怪的蹤跡。
- import asyncio
- import aioredis
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- await asyncio.gather(
- add_to_queue(redis, 'Possible vocalizations east of Makanda'),
- add_to_queue(redis, 'Sighting near the Columbia River'),
- add_to_queue(redis, 'Chased by a tall hairy creature')
- )
- redis.close()
- await redis.wait_closed()
- def add_to_queue(redis, message):
- return redis.rpush('bigfoot:sightings:received', message)
- asyncio.run(main())
import asyncio 這個程序非常直接。 我們只需要在第 18 行調(diào)用 redis.rpush ， 就能夠?qū)⒅付ǖ脑赝迫氲疥?duì)列。 接下來是從隊(duì)列另一端讀取元素的代碼， 同樣非常簡單。
- import aioredis
- from pprint import pp
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- while True:
- sighting = await redis.blpop('bigfoot:sightings:received')
- pp(sighting)
- asyncio.run(main())
Redis 還有 一些同樣很酷的命令 ， 它們不僅可以將列表用作隊(duì)列甚至堆棧。 我最喜歡的是 BRPOPLPUSH ， 它可以從列表的右側(cè)阻塞并彈出一些元素， 然后將被彈出的元素推入到另一個列表。 你可以使用這個命令來將一個隊(duì)列中的元素傳遞至另一個隊(duì)列， 這是非常棒的一個命令。第 11 行和第 12 行的無限循環(huán)將等待并且打印被推入至隊(duì)列中的大腳怪蹤跡。 這里使用了 redis.blpop 而不是 redis.lpop ， 因?yàn)榍罢呖梢宰枞蛻舳瞬⒌却斜碇械脑胤祷亍?比起讓 Redis 和 Python 代碼之間的網(wǎng)絡(luò)無休止地輪詢并做無用功， 讓客戶端阻塞并等待元素出現(xiàn)的做法會高效得多。
使用 Redis 訂閱和發(fā)送事件
Redis 提供的東西中有些并不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 比如訂閱與發(fā)布（Pub/Sub）特性就是其中之一。 這個特性就像它的名字一樣， 是一個內(nèi)置于 Redis 中的發(fā)布與訂閱機(jī)制。 得益于這個特性， 我們只需要 使用一些命令 就可以在自己的 Python 應(yīng)用里面添加強(qiáng)大的訂閱與發(fā)布機(jī)制。
通過執(zhí)行訂閱操作可以讓我們發(fā)現(xiàn)事件， 以下是代碼：
- import asyncio
- import aioredis
- from pprint import pp
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- [channel] = await redis.psubscribe('bigfoot:broadcast:channel:*')
- while True:
- message = await channel.get()
- pp(message)
- asyncio.run(main())
用于匹配模式的 redis.psubscribe 函數(shù)和非模式匹配的 redis.subscribe 函數(shù)都返回 Python 列表， 以便包含不定數(shù)量的元素。 程序?qū)⒔鈽?gòu)這個列表（Python 的術(shù)語是解包）以獲得我想要的通道， 并在之后使用 .get 進(jìn)行阻塞調(diào)用以等待下一條消息。因?yàn)槲蚁胍邮账懈竽_獸有關(guān)的消息， 所以我在這段代碼的第 10 行使用 redis.psubscribe 訂閱了一個 Glob 風(fēng)格的模式， 通過使用 bigfoot:broadcast:channel:* 作為模式， 客戶端將接收到所有以 bigfoot:broadcast:channel: 開頭的事件。
發(fā)布事件非常簡單， 下面是代碼：
- import asyncio
- import aioredis
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- await asyncio.gather(
- publish(redis, 1, 'Possible vocalizations east of Makanda'),
- publish(redis, 2, 'Sighting near the Columbia River'),
- publish(redis, 2, 'Chased by a tall hairy creature')
- )
- redis.close()
- await redis.wait_closed()
- def publish(redis, channel, message):
- return redis.publish(f'bigfoot:broadcast:channel:{channel}', message)
- asyncio.run(main())
值得注意的是， 發(fā)布與訂閱是一個發(fā)送即遺忘機(jī)制（fire-and-forget）。 如果代碼發(fā)布了一個事件但是卻沒有人監(jiān)聽， 那么該事件就會消失。 如果你想讓自己的事件持續(xù)存在， 那么可以考慮使用前面提到的隊(duì)列， 又或者接下來將要介紹的 Redis 流。這段代碼的重點(diǎn)是第 18 行， 它使用了名字非常直接的 redis.publish 來講消息發(fā)布至所需的通道。
使用 Redis 儲存數(shù)據(jù)流
除了發(fā)布與訂閱之外， Redis 還可以使用流來發(fā)布和訂閱事件。 Redis 流 是一個非常大的話題， 但使用它只需要 掌握少量命令 。 從 Python 來看， 這些命令的用法都是非常簡單的， 我將一一向你說明。
下面的代碼將把三次大腳獸的目擊事件添加到流里面。
- import asyncio
- import aioredis
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- await asyncio.gather(
- add_to_stream(redis, 1, 'Possible vocalizations east of Makanda', 'Class B'),
- add_to_stream(redis, 2, 'Sighting near the Columbia River', 'Class A'),
- add_to_stream(redis, 3, 'Chased by a tall hairy creature', 'Class A'))
- redis.close()
- await redis.wait_closed()
- def add_to_stream(redis, id, title, classification):
- return redis.xadd('bigfoot:sightings:stream', {
- 'id': id, 'title': title, 'classification': classification })
- asyncio.run(main())
每個新添加的流事件都有一個唯一標(biāo)識符， 其中包含自 1970 年開始的時間戳（毫秒）和一個用破折號連接的序列號。 例如， 當(dāng)我寫這篇文章的時候， 1970 年 1 月 1 日（Unix紀(jì)元）午夜已經(jīng)過去了 1,593,120,357,193 毫秒（1.59千兆秒）。 因此當(dāng)我運(yùn)行上面這段代碼的時候， 命令將創(chuàng)建出 ID 為 1593120357193-0 的事件。這段代碼中最重要的就是第 17 行和第 18 行， 它使用了 redis.xadd 函數(shù)將一次目擊事件的字段添加到流里面。
我們在添加事件的時候可以使用 * 來代替具體的 ID ， 這樣 Redis 就會根據(jù)當(dāng)前時間來自動生成事件的 ID ， 這也是 redis.xadd 函數(shù)的默認(rèn)行為。
正如接下來的代碼所示， 在讀取流元素的時候， 我們需要設(shè)置一個起始 ID 。 你可以看到， 在第 10 行， 程序?qū)⒆兞?nbsp;last_id 設(shè)置成了 0-0 ， 這個 ID 代表流的起始位置。
- import asyncio
- import aioredis
- from pprint import pp
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf8')
- last_id = '0-0'
- while True:
- events = await redis.xread(['bigfoot:sightings:stream'], timeout=0, count=5, latest_ids=[last_id])
- for key, id, fields in events:
- pp(fields)
- last_id = id
- asyncio.run(main())
程序的第 12 行使用 redis.xread 函數(shù)從流中請求最多 5 個 0-0 之后的事件。 該調(diào)用將返回一個列表， 然后程序?qū)ζ溥M(jìn)行循環(huán)和解構(gòu)， 以獲得事件的字段和標(biāo)識符。 事件的標(biāo)識符會被儲存起來， 以便將來調(diào)用 redis.xread 時可以獲得新的事件并在有需要時重新讀取之前讀取過的舊事件
。
將 Redis 用作搜索引擎
Redis 可以通過模塊（Module）擴(kuò)展來增加新的命令和功能。 有 大量的模塊 可以用于 AI 模型服務(wù)、圖形數(shù)據(jù)庫、時間序列數(shù)據(jù)庫以及本例中的搜索引擎。
RedisSearch 是一個強(qiáng)大的搜索引擎， 它攝取數(shù)據(jù)的速度快得驚人。 有些人喜歡用它來進(jìn)行 瞬時搜索 ， 但除此之外它也可以用來進(jìn)行其他搜索。 下面是使用該模塊的一個例子：
- import asyncio
- import aioredis
- from pprint import pp
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- await redis.execute('FT.DROP', 'bigfoot:sightings:search')
- await redis.execute('FT.CREATE', 'bigfoot:sightings:search',
- 'SCHEMA', 'title', 'TEXT', 'classification', 'TEXT')
- await asyncio.gather(
- add_document(redis, 1, 'Possible vocalizations east of Makanda', 'Class B'),
- add_document(redis, 2, 'Sighting near the Columbia River', 'Class A'),
- add_document(redis, 3, 'Chased by a tall hairy creature', 'Class A'))
- results = await search(redis, 'chase|east')
- pp(results)
- redis.close()
- await redis.wait_closed()
- def add_document(redis, id, title, classification):
- return redis.execute('FT.ADD', 'bigfoot:sightings:search', id, '1.0',
- 'FIELDS', 'title', title, 'classification', classification)
- def search(redis, query):
- return redis.execute('FT.SEARCH', 'bigfoot:sightings:search', query)
- asyncio.run(main())
在擁有了索引之后， 程序就可以向里面添加文檔了， 這一操作發(fā)生在程序的第 27 行和第 28 行， 通過 FT.ADD 命令來完成。 每個文檔偶讀需要一個唯一 ID 、一個介于 0.0 和 1.0 之間的權(quán)重（rank）以及相應(yīng)的字段。在第 12 和第 13 行， 程序使用 FT.CREATE 創(chuàng)建了一個索引。 索引需要描述程序?qū)⒁砑拥拿總€文檔中的字段的模式。 在這個例子中， 程序需要添加大腳獸的目擊事件， 該文檔包含一個標(biāo)題和一個分類， 并且它們都是文本字段。
正如程序的第 31 行所示， 在索引加載文檔之后， 程序就可以使用 FT.SEARCH 命令和具體的查詢語句來執(zhí)行查詢操作。 第 20 行的特定查詢指示 RedisSearch 在索引中查找包含這些術(shù)語之一的文檔。 在這個例子中， 該查詢將返回兩個文檔。
使用 Redis 作為主數(shù)據(jù)庫
Redis 可以作為一個速度奇快的內(nèi)存存儲數(shù)據(jù)庫來使用。 下面的代碼使用了哈希來演示這種用法。 哈希是一種非常棒的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 它可以建模你想要儲存的記錄類型， 并且能夠?qū)?shù)據(jù)的主鍵用作鍵名的其中一部分。
- import asyncio
- import aioredis
- from pprint import pp
- async def main():
- redis = await aioredis.create_redis('redis://:foobared@localhost:6379/0', encoding='utf-8')
- await asyncio.gather(
- add_sighting(redis, 1, 'Possible vocalizations east of Makanda', 'Class B'),
- add_sighting(redis, 2, 'Sighting near the Columbia River', 'Class A'),
- add_sighting(redis, 3, 'Chased by a tall hairy creature', 'Class A'))
- sightings = await asyncio.gather(
- read_sighting(redis, 1),
- read_sighting(redis, 2),
- read_sighting(redis, 3))
- pp(sightings)
- redis.close()
- await redis.wait_closed()
- def add_sighting(redis, id, title, classification):
- return redis.hmset(f'bigfoot:sighting:{id}',
- 'id', id, 'title', title, 'classification', classification)
- def read_sighting(redis, id):
- return redis.hgetall(f'bigfoot:sighting:{id}')
- asyncio.run(main())
你可能會這樣想”如果我把服務(wù)器關(guān)掉了怎么辦？如果它崩潰了怎么辦？那我就什么數(shù)據(jù)都沒有了！“ No，不會的！ 你可以修改你的 redis.conf 文件， 用幾種不同的方式來持久化內(nèi)存中的數(shù)據(jù) 。 此外， 如果你使用的是 Redis Enterprise ， 我們也有為你提供 相應(yīng)的解決方案 ， 使得你可以直接使用 Redis 而不必?fù)?dān)心持久化的問題。
為了方便你親手嘗試這些例子， 我把文中涉及的 所有代碼都放到了 GitHub 上面 ， 你可以克隆并開始使用它們。 如果你是 Docker 用戶， 項(xiàng)目里面也有一個名為 start-redis.sh 的 shell 腳本， 它可以拉取一個鏡像， 然后啟動一個能夠運(yùn)行這些例子的 Redis 版本。
如果你在玩耍完畢之后想要認(rèn)真地構(gòu)建一些軟件， 那么可以注冊并嘗試 Redis Cloud Essentials 。 它和你所熟悉和喜歡的 Redis 一樣， 唯一的區(qū)別就是這種 Redis 由云端進(jìn)行管理， 所以你只需要專注于構(gòu)建你的軟件即可。
網(wǎng)站名稱：使用 Python 配合 Redis 超越緩存
URL鏈接：http://www.5511xx.com/article/dpdjipg.html
