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聊聊Python數(shù)據(jù)處理全家桶（Memcached篇）

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「星安果」，作者AirPython 。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系星安果公眾號(hào)。

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 1. 前言

本篇文章繼續(xù)繼續(xù)另外一種比較常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式：Memcached

Memcached：一款高性能分布式內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，通過(guò) 內(nèi)存緩存，以減少數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取，從而分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，進(jìn)而提高網(wǎng)站的加載速度

Memcached，實(shí)際上是一套簡(jiǎn)潔的鍵值對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)，包含：字符串、對(duì)象、圖像、文件、視頻等

由于 Memcached 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，因此重啟服務(wù)或系統(tǒng)之后，數(shù)據(jù)會(huì)全部丟失;另外，當(dāng) Memcached 使用容量達(dá)到指定值時(shí)，會(huì)基于 LRU 算法，自動(dòng)刪除掉不使用的緩存

Memcached 協(xié)議簡(jiǎn)潔而強(qiáng)大，開發(fā)方便快捷，兼容大部分的開發(fā)語(yǔ)言;本篇文章就聊聊 Python 操作 Memcached 正確的姿勢(shì)

2. 準(zhǔn)備

我們以在云服務(wù)器 Centos 7.8 安裝 Memcached-Server 為例

首先，在云服務(wù)器上安裝 Memcached

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 使用yum安裝memcached
    2. 
  
  
  
  2. yum install memcached
    3.

通過(guò) whereis 命令，查詢出 Memcached 安裝的目錄

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 使用whereis命令查詢memcached安裝目錄
    2. 
  
  
  
  2. # /usr/bin/memcached
    3. 
  
  
  
  3. [root@VM-16-11-centos ~]# whereis memcached
    4. 
  
  
  
  4. memcached: /usr/bin/memcached /usr/share/man/man1/memcached.1.gz
    5.

然后，通過(guò)命令行及參數(shù)啟動(dòng) Memcached 服務(wù)

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 運(yùn)行memcached服務(wù)
    2. 
  
  
  
  2. # -p：端口號(hào)
    3. 
  
  
  
  3. # -m：分類的內(nèi)存
    4. 
  
  
  
  4. # -d：守護(hù)進(jìn)程，后臺(tái)運(yùn)行
    5. 
  
  
  
  5. # -u：運(yùn)行memcached的用戶
    6. 
  
  
  
  6. # -l：設(shè)置哪些ip可以連接到服務(wù)，0.0.0.0：容許外網(wǎng)ip訪問(wèn)
    7. 
  
  
  
  7. /usr/bin/memcached -p 11211 -m 64m -d -u root -l 0.0.0.0
    8.

常見(jiàn)的啟動(dòng)參數(shù)包含：

  • -d：通過(guò)守護(hù)進(jìn)程，在后臺(tái)運(yùn)行
  • -m：分配的最大內(nèi)存，默認(rèn)大小為 64 M
  • -u：運(yùn)行 Memcached 的用戶
  • -l：設(shè)置可以訪問(wèn) Memecache 服務(wù)的 ip 地址，默認(rèn)只能通過(guò)本機(jī)訪問(wèn);如果想外網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)，需要設(shè)置為：0.0.0.0
  • -p：設(shè)置 Memcached 監(jiān)聽(tīng)的端口號(hào)，默認(rèn)為 111211
  • -c：最大運(yùn)行的并發(fā)連接數(shù)，默認(rèn)為 1024

接著，開啟防火墻端口

需要注意的是，如果是云服務(wù)器，需要在安全組中開放相應(yīng)端口號(hào)

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 開啟端口號(hào)
    2. 
  
  
  
  2. firewall-cmd --add-port=11211/tcp --permanent
    3. 
  
  
  
  3. 
  
  
  
  4. # 重啟立即生效
    5. 
  
  
  
  5. firewall-cmd --reload
    6.

完成以上操作，我們有兩種方式操作數(shù)據(jù)

分別是：

1、通過(guò) telnet 連接 Memecached 服務(wù)，使用命令行去操作

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 連接
    2. 
  
  
  
  2. telnet IP地址 11211
    3.

2、通過(guò)編程語(yǔ)言，包含：Python、Java、Php，去操作 Memcached 數(shù)據(jù)

以 Python 為例，需要安裝 python-memcached 依賴

 
 
 
    
  
  
  
  1. # 安裝依賴
    2. 
  
  
  
  2. pip3 install python-memcached
    3.

3. 實(shí)戰(zhàn)

在操作 Memcache 中的數(shù)據(jù)之前，我們需要導(dǎo)入 memcache，使用 Client() 方法指定要操作的 Memecache 服務(wù)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)連接對(duì)象

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __init__(self):
    2. 
  
  
  
  2.     # 連接memcached服務(wù)，可以包含多個(gè)服務(wù)ip
    3. 
  
  
  
  3.     self.mc = memcache.Client(['ip:11211'], debug=True)
    4.

接下來(lái)我們以新增、查詢、更新、追加、刪除、為例，講講 Python 操作這些數(shù)據(jù)的方法

1、新增操作

新增操作對(duì)應(yīng)的方法是：add(key,value,timeout)

其中，參數(shù) timeout 表示數(shù)據(jù)保留的時(shí)間，超時(shí)會(huì)自動(dòng)被清除掉

需要注意的是，如果準(zhǔn)備插入鍵值對(duì)中的 key 在原數(shù)據(jù)集中不存在，則會(huì)新增一條記錄到數(shù)據(jù)集中;否則，會(huì)添加失敗，并警告提示

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __add(self):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     添加記錄
    4. 
  
  
  
  4.     :return:
    5. 
  
  
  
  5.     """
    6. 
  
  
  
  6.     # 添加一條數(shù)據(jù)，如果已經(jīng)存在，會(huì)添加失敗，并提出異常
    7. 
  
  
  
  7.     # time：保存時(shí)間，超時(shí)會(huì)被清除，單位為秒，默認(rèn)是保存永久
    8. 
  
  
  
  8.     # 注意：如果添加的key已經(jīng)存在，會(huì)警告：MemCached: while expecting 'STORED', got unexpected response 'NOT_STORED'
    9. 
  
  
  
  9.     self.mc.add("name", "xag", time=60 * 5)
    10. 
  
  
  
  10.     self.mc.add("age", 23)
    11.

2、查詢操作

Memcached 查詢操作分為：

  • 通過(guò) Key 去查詢單條記錄
  • 通過(guò)多個(gè) Key 組成的列表去查詢多條記錄

其中，單條記錄查詢對(duì)應(yīng)的方法是：get(key)

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __query_one(self, key):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     查詢單條記錄
    4. 
  
  
  
  4.     :return:
    5. 
  
  
  
  5.     """
    6. 
  
  
  
  6.     result = self.mc.get(key)
    7. 
  
  
  
  7.     print('單條記錄查詢,key:', key, ",value:", result)
    8.

多條記錄的查詢，對(duì)應(yīng)的方法是：get_multi(keys)

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __query_many(self, keys):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     查詢多條記錄
    4. 
  
  
  
  4.     :param keys: 鍵值列表
    5. 
  
  
  
  5.     :return:
    6. 
  
  
  
  6.     """
    7. 
  
  
  
  7.     values = self.mc.get_multi(keys)
    8. 
  
  
  
  8. 
  
  
  
  9.     # dict，鍵值對(duì)
    10. 
  
  
  
  10.     print(type(values))
    11. 
  
  
  
  11.     print('多條記錄查詢:', values)
    12.

3、更新操作

更新操作包含三種方法，分別是：

  • 更新一條記錄，如果鍵不存在，則更新失敗

對(duì)應(yīng)方法是：replace(key,value)

  • 更新一條記錄，如果鍵不存在，則新增一條記錄

對(duì)應(yīng)方法是：set(key,value)

  • 更新多條記錄，如果其中有不存在的鍵，則將對(duì)應(yīng)的鍵值對(duì)新增到數(shù)據(jù)集中

對(duì)應(yīng)方法：set_multi({key1:value1...})

具體實(shí)例代碼如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __update_default(self):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     更新數(shù)據(jù)，包含：replace、set、set_multi
    4. 
  
  
  
  4.     :return:
    5. 
  
  
  
  5.     """
    6. 
  
  
  
  6.     # 1、使用replace更新一條記錄
    7. 
  
  
  
  7.     # self.mc.replace("name","xag1")
    8. 
  
  
  
  8.     # self.__query_one("name")
    9. 
  
  
  
  9. 
  
  
  
  10.     # 2、使用set更新記錄，如果key不存在，則添加一條記錄
    11. 
  
  
  
  11.     # set = replace + add
    12. 
  
  
  
  12.     # self.mc.set("name", "xag2")
    13. 
  
  
  
  13.     # self.__query_one("name")
    14. 
  
  
  
  14. 
  
  
  
  15.     # 3、使用set_multi更新多條記錄，如果其中有不存在的key，則新建一個(gè)鍵值對(duì)
    16. 
  
  
  
  16.     self.mc.set_multi({"name": "xag3", "age": 28})
    17. 
  
  
  
  17.     self.__query_many(["name", "age"])
    18.

4、追加操作

追加操作相當(dāng)于修改某一個(gè)鍵的值，在頭部或者尾部追加數(shù)據(jù)

其中：

  • append(str)：在尾部追加一段數(shù)據(jù)
  • prepend(str)：在頭部新增一段數(shù)據(jù)

實(shí)踐代碼如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __update_append(self):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     追加更新，包含：append、prepend
    4. 
  
  
  
  4.     :return:
    5. 
  
  
  
  5.     """
    6. 
  
  
  
  6. 
  
  
  
  7.     # 1、append
    8. 
  
  
  
  8.     # value尾部追加內(nèi)容
    9. 
  
  
  
  9.     self.mc.append("name","我是新增的內(nèi)容")
    10. 
  
  
  
  10.     self.__query_one("name")
    11. 
  
  
  
  11. 
  
  
  
  12.     # 2、prepend
    13. 
  
  
  
  13.     # 頭部新增內(nèi)容
    14. 
  
  
  
  14.     self.mc.prepend("name","頭部新增的內(nèi)容")
    15. 
  
  
  
  15.     self.__query_one("name")
    16.

5、刪除操作

和查詢操作類似，刪除操作同樣支持單個(gè)鍵值對(duì)的刪除和多個(gè)鍵值對(duì)的刪除

  • delete(key)：刪除某一個(gè)鍵值對(duì)
  • delete_multi(keys)：刪除列表中所有的 Key 對(duì)應(yīng)的所有鍵值對(duì)

對(duì)應(yīng)的操作代碼如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. def __delete(self):
    2. 
  
  
  
  2.     """
    3. 
  
  
  
  3.     刪除數(shù)據(jù)，包含：delete、delete_multi
    4. 
  
  
  
  4.     :return:delete_multi
    5. 
  
  
  
  5.     """
    6. 
  
  
  
  6.     # 1、delete
    7. 
  
  
  
  7.     # 刪除單條鍵值對(duì)
    8. 
  
  
  
  8.     # self.mc.delete("age")
    9. 
  
  
  
  9.     # self.__query_one("age")
    10. 
  
  
  
  10. 
  
  
  
  11.     # 2、delete_multi
    12. 
  
  
  
  12.     # 刪除多條記錄
    13. 
  
  
  
  13.     keys = ["name","age"]
    14. 
  
  
  
  14.     self.mc.delete_multi(keys)
    15. 
  
  
  
  15.     self.__query_many(keys)
    16.

4.最后

本篇文章通過(guò) Python，實(shí)現(xiàn)了對(duì) Memcached 數(shù)據(jù)的常規(guī)操作，更多復(fù)雜的操作可以點(diǎn)擊閱讀原文去查看


網(wǎng)站欄目：聊聊Python數(shù)據(jù)處理全家桶（Memcached篇）
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