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Redis客户端入门指南：连接、操作与最佳实践

Redis作为一款高性能的键值存储数据库，因其丰富的数据结构、闪电般的读写速度以及灵活的应用场景，在现代互联网架构中扮演着至关重要的角色。无论是缓存、消息队列、分布式锁，还是实时排行榜，Redis都能胜任。

然而，要与Redis进行交互，仅仅启动Redis服务器是不够的。我们需要借助“客户端”来发送命令、接收响应。本文将深入浅出地介绍Redis客户端的使用，包括官方命令行客户端redis-cli、常用的编程语言客户端库，以及连接、操作数据和一些重要的最佳实践。

什么是Redis客户端？

简单来说，Redis客户端是与Redis服务器进行通信的程序或库。它负责：

建立连接： 根据服务器地址（IP/域名）、端口等信息，与Redis服务器建立网络连接。
发送命令： 按照Redis协议格式化用户或程序发出的命令，并通过已建立的连接发送给服务器。
接收响应： 接收服务器执行命令后返回的数据或状态信息。
解析响应： 将服务器返回的原始数据解析成用户或程序可理解的格式。
管理连接： 在应用程序生命周期内管理连接的创建、复用和关闭。

没有客户端，我们就无法告诉Redis服务器去做任何事情。

为什么需要多种客户端？

Redis提供了多种客户端，主要可以分为几类：

命令行客户端 (redis-cli)： Redis官方自带的交互式命令行工具。它是学习和测试Redis命令最直接、最方便的方式。适合开发者进行即时操作、调试、监控等。
编程语言客户端库： 几乎所有主流编程语言都有成熟的Redis客户端库（例如Python的redis-py，Java的Jedis/Lettuce，Node.js的ioredis，PHP的phpredis/Predis，Go的go-redis等）。这些库将Redis命令封装成易于使用的API，让开发者可以在应用程序中方便地集成Redis功能。这是生产环境中与Redis交互的主要方式。
GUI客户端： 图形用户界面客户端提供可视化界面，方便用户浏览数据、执行命令、监控服务器状态等。例如Another Redis Desktop Manager, RedisInsight等。适合非开发人员或需要直观管理Redis的用户。

本文将重点介绍redis-cli和编程语言客户端库的使用。

入门基础：理解Redis协议

在深入客户端使用之前，了解一下Redis的通信协议有助于更好地理解客户端的工作原理。Redis使用一个名为RESP (REdis Serialization Protocol) 的二进制安全文本协议。RESP协议简单高效，易于解析和实现，这使得各种编程语言都能快速开发出高性能的客户端库。

RESP协议主要定义了五种数据类型：

简单字符串 (Simple Strings): 以+开头，后跟字符串，以CRLF (\r\n) 结尾。例如 +OK\r\n
错误 (Errors): 以-开头，后跟错误信息，以CRLF结尾。例如 -ERR unknown command\r\n
整型 (Integers): 以:开头，后跟整型数字的字符串表示，以CRLF结尾。例如 :1000\r\n
批量字符串 (Bulk Strings): 用于传输二进制安全的数据。以$开头，后跟数据长度，以CRLF结尾，然后是数据本身，最后以CRLF结尾。例如 $6\r\nfoobar\r\n。空批量字符串是$0\r\n\r\n，NULL批量字符串是$-1\r\n。
数组 (Arrays): 用于传输多个值（通常是批量字符串）。以*开头，后跟元素数量，以CRLF结尾，然后是每个元素的RESP表示。例如 *2\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n。空数组是*0\r\n，NULL数组是*-1\r\n。

客户端将命令（例如SET mykey myvalue）转换为RESP数组格式发送给服务器，服务器执行命令后将结果按照RESP格式返回给客户端，客户端再将RESP格式的响应解析成相应的数据类型供应用程序使用。

使用官方命令行客户端 `redis-cli`

redis-cli是学习和调试Redis最直观的工具。

安装 `redis-cli`

如果你通过官方渠道或包管理器安装了Redis服务器，redis-cli通常会随之安装。

Linux: 大部分包管理器都有redis-server和redis-cli。例如在Debian/Ubuntu上：sudo apt update && sudo apt install redis-server。
macOS: 可以使用Homebrew：brew install redis。
Windows: 官方不直接支持，但可以使用Linux子系统(WSL)安装，或下载第三方编译版本。

连接到 Redis 服务器

最简单的连接方式是直接在终端输入 redis-cli。如果Redis服务器运行在本地默认端口6379，它会自动连接。

bash redis-cli

连接成功后，你会看到类似如下的提示符：

127.0.0.1:6379>

这表示你已经连接到本地的Redis服务器，可以开始输入命令了。

如果Redis服务器不在本地或使用了非默认端口，你需要指定主机和端口：

bash redis-cli -h <hostname/ip> -p <port>

例如，连接到IP地址为192.168.1.100、端口为6380的服务器：

bash redis-cli -h 192.168.1.100 -p 6380

如果你的Redis服务器配置了密码（通过requirepass指令），连接后需要使用AUTH命令进行认证：

bash redis-cli 127.0.0.1:6379> AUTH your_password OK 127.0.0.1:6379> PING PONG

或者在连接时直接通过-a参数指定密码（不推荐在多用户环境中直接写在命令行）：

bash redis-cli -a your_password

执行基本命令

连接成功后，就可以输入各种Redis命令了。redis-cli支持交互式输入，你输入命令后按回车，它会将命令发送给服务器并打印响应。

测试连接：

bash 127.0.0.1:6379> PING PONG
设置和获取字符串键：

bash 127.0.0.1:6379> SET mykey "Hello Redis" OK 127.0.0.1:6379> GET mykey "Hello Redis" 127.0.0.1:6379> GET non_existent_key (nil)
(nil)表示键不存在。
删除键：

bash 127.0.0.1:6379> DEL mykey (integer) 1 ; 表示成功删除了1个键 127.0.0.1:6379> GET mykey (nil)
查看所有键（谨慎在生产环境使用，尤其是键很多时）：

bash 127.0.0.1:6379> KEYS * 1) "anotherkey" 2) "list_example" 3) "hash_example"

操作常见数据结构

redis-cli可以直接操作Redis的各种数据结构。

列表 (List):

bash 127.0.0.1:6379> RPUSH mylist "apple" "banana" "cherry" (integer) 3 ; 列表当前长度 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1 ; 获取列表所有元素 1) "apple" 2) "banana" 3) "cherry" 127.0.0.1:6379> LPOP mylist ; 从左边弹出一个元素 "apple" 127.0.0.1:6379> LRANGE mylist 0 -1 1) "banana" 2) "cherry"
集合 (Set):

bash 127.0.0.1:6379> SADD myset "member1" "member2" "member1" ; "member1"会被去重 (integer) 2 ; 成功添加了2个成员 127.0.0.1:6379> SMEMBERS myset ; 获取集合所有成员 1) "member1" 2) "member2" 127.0.0.1:6379> SISMEMBER myset "member1" ; 检查成员是否存在 (integer) 1 ; 存在 127.0.0.1:6379> SREM myset "member2" (integer) 1 ; 成功移除了1个成员
哈希 (Hash):

bash 127.0.0.1:6379> HSET myhash field1 "value1" field2 "value2" (integer) 2 ; 成功设置了2个字段 127.0.0.1:6379> HGET myhash field1 ; 获取单个字段值 "value1" 127.0.0.1:6379> HGETALL myhash ; 获取所有字段和值 1) "field1" 2) "value1" 3) "field2" 4) "value2"
有序集合 (Sorted Set):

bash 127.0.0.1:6379> ZADD myzset 1 "memberA" 2 "memberB" 3 "memberC" (integer) 3 ; 成功添加了3个成员 127.0.0.1:6379> ZRANGE myzset 0 -1 WITHSCORES ; 按分数从小到大获取所有成员及分数 1) "memberA" 2) "1" 3) "memberB" 4) "2" 5) "memberC" 6) "3" 127.0.0.1:6379> ZREM myzset "memberB" (integer) 1 ; 成功移除了1个成员

`redis-cli` 的其他实用功能

连续执行命令 (-n): 连接到特定数据库（Redis默认有16个数据库，编号0-15）。
bash redis-cli -n 1 # 连接到数据库1
非交互模式: 直接执行命令并退出。
bash redis-cli GET mykey
发布/订阅 (Pub/Sub):
开一个终端订阅频道：
bash redis-cli SUBSCRIBE mychannel Reading messages... (press Ctrl-C to quit) 1) "subscribe" 2) "mychannel" 3) (integer) 1
开另一个终端发布消息：
bash redis-cli PUBLISH mychannel "Hello Subscribers!" (integer) 1 ; 表示有一个订阅者接收到了消息
订阅终端会收到：
1) "message" 2) "mychannel" 3) "Hello Subscribers!"
监控命令 (MONITOR): 查看服务器实时接收到的所有命令。
bash redis-cli MONITOR
查看服务器信息 (INFO): 获取服务器的各种统计和配置信息。
bash redis-cli INFO
延迟统计 (LATENCY): 检查服务器响应延迟。
bash redis-cli --latency

redis-cli是了解Redis命令和进行初步交互的基石。熟练掌握它可以大大提高Redis学习和调试的效率。

使用编程语言客户端库

在实际应用程序开发中，我们更多地使用编程语言提供的客户端库。这些库提供了更高级别的抽象，方便我们在代码中集成Redis操作。

由于篇幅限制，我们以Python的redis-py库为例进行介绍。其他语言的客户端库使用方式大同小异，主要是API命名和语法的差异。

Python客户端 `redis-py`

安装 redis-py:
使用pip安装：

bash pip install redis
基本连接:
导入库并创建客户端实例。默认连接本地localhost:6379。

“`python
import redis

创建连接，默认连接到 localhost:6379

r = redis.Redis(decode_responses=True) # decode_responses=True 自动将字节解码为字符串

测试连接

try:
r.ping()
print(“成功连接到 Redis!”)
except redis.exceptions.ConnectionError as e:
print(f”连接 Redis 失败: {e}”)
“`

连接到指定地址和端口：

python r = redis.Redis(host='192.168.1.100', port=6380, db=0, password='your_password', decode_responses=True)
* host: Redis服务器地址
* port: Redis服务器端口
* db: 选择数据库编号 (默认为0)
* password: 如果Redis设置了密码，在此处提供
* decode_responses=True: 这是一个非常实用的选项，让客户端自动将Redis返回的字节数据解码成Python字符串，避免手动处理字节。
执行基本命令:
客户端对象r上的方法名称通常与Redis命令同名（忽略大小写），参数也一一对应。

“`python

SET 和 GET 字符串

r.set(‘mykey’, ‘Hello from redis-py’)
value = r.get(‘mykey’)
print(f”GET mykey: {value}”) # 输出: GET mykey: Hello from redis-py

DEL 键

deleted_count = r.delete(‘mykey’)
print(f”Deleted mykey: {deleted_count}”) # 输出: Deleted mykey: 1 或 0

判断键是否存在

exists = r.exists(‘mykey’)
print(f”mykey exists? {exists}”) # 输出: mykey exists? 0 (False)
“`
操作常见数据结构:
redis-py为每种数据结构提供了专门的方法。

“`python

列表 (List)

r.rpush(‘mylist’, ‘apple’, ‘banana’, ‘cherry’)
print(f”List elements: {r.lrange(‘mylist’, 0, -1)}”) # 输出: [‘apple’, ‘banana’, ‘cherry’]
print(f”Left pop: {r.lpop(‘mylist’)}”) # 输出: Left pop: apple

集合 (Set)

r.sadd(‘myset’, ‘member1’, ‘member2’, ‘member1’)
print(f”Set members: {r.smembers(‘myset’)}”) # 输出: {‘member1’, ‘member2’} (集合是无序的)
print(f”Is member1 in set? {r.sismember(‘myset’, ‘member1’)}”) # 输出: True

哈希 (Hash)

r.hset(‘myhash’, mapping={‘field1’: ‘value1’, ‘field2’: ‘value2’}) # 使用 mapping 一次设置多个字段
print(f”Hash field1: {r.hget(‘myhash’, ‘field1’)}”) # 输出: Hash field1: value1
print(f”All hash fields and values: {r.hgetall(‘myhash’)}”) # 输出: {‘field1’: ‘value1’, ‘field2’: ‘value2’}

有序集合 (Sorted Set)

r.zadd(‘myzset’, {‘memberA’: 1, ‘memberB’: 2, ‘memberC’: 3}) # 使用 mapping 一次添加多个成员及分数
print(f”Zset members (scored): {r.zrange(‘myzset’, 0, -1, withscores=True)}”) # 输出: [(‘memberA’, 1.0), (‘memberB’, 2.0), (‘memberC’, 3.0)]
“`
连接池 (Connection Pooling):
频繁地创建和关闭连接会带来性能开销。在生产环境中，通常使用连接池来管理连接。连接池维护一组预先创建好的连接，应用程序需要时从池中获取，用完后归还。

“`python
import redis

创建连接池

pool = redis.ConnectionPool(host=’localhost’, port=6379, db=0, password=None, decode_responses=True)

从连接池获取连接并执行命令

方式一: 推荐使用 with 语句，连接会自动归还到池中

with redis.Redis(connection_pool=pool) as r:
r.set(‘pooled_key’, ‘This connection from pool’)
print(f”GET pooled_key: {r.get(‘pooled_key’)}”)

方式二: 手动获取和归还连接 (不推荐，容易忘记归还)

r = redis.Redis(connection_pool=pool)

try:

r.set(‘pooled_key_manual’, ‘Manual connection from pool’)

finally:

r.close() # 或 pool.release(r)

print(“连接池使用示例完成。”)
“`
使用连接池是开发中非常重要的最佳实践。
管道 (Pipelines):
Redis是一个单线程服务器，但在网络延迟较高的情况下，客户端与服务器之间的往返时间(RTT)会显著影响性能。如果需要连续执行多个不相关的命令，可以使用管道一次性发送多个命令给服务器，然后一次性读取所有响应。这减少了RTT的影响。

“`python

创建管道

pipe = r.pipeline()

在管道中添加命令

pipe.set(‘key1’, ‘value1’)
pipe.set(‘key2’, ‘value2’)
pipe.get(‘key1’)
pipe.get(‘key2’)
pipe.incr(‘counter’) # 原子增量

执行管道中的所有命令，并返回一个包含所有命令响应的列表

results = pipe.execute()

print(f”Pipeline results: {results}”)

输出示例: [True, True, b’value1′, b’value2′, 1] (如果 decode_responses=True, 则 b’value1′ 会是 ‘value1’)

``execute()` 方法会按顺序返回每个命令的结果。管道是非原子性的，即在执行管道期间，可能有其他客户端的命令穿插进来。
事务 (Transactions):
Redis事务使用MULTI、EXEC、DISCARD命令实现。客户端库通常提供了封装。事务保证在MULTI和EXEC之间的命令是原子性执行的（虽然不是传统数据库意义上的ACID事务，但能保证这些命令会作为一个整体被服务器接收和执行，期间不会插入其他客户端的命令）。

“`python

使用事务 (MULTI/EXEC)

pipe = r.pipeline() # 事务也是基于管道实现的

pipe.multi() # 开始事务块
pipe.incr(‘transaction_counter’)
pipe.lpush(‘transaction_list’, ‘item1’, ‘item2’)
pipe.set(‘transaction_key’, ‘some_value’)

执行事务块中的所有命令

try:
results = pipe.execute()
print(f”Transaction results: {results}”)
# 输出示例: [1, 2, True] (分别对应 INCR, LPUSH, SET 的结果)
except redis.exceptions.WatchError:
print(“Transaction failed due to WATCH key changed”)
except Exception as e:
print(f”Transaction failed: {e}”)

事务中的 WATCH 命令用于实现乐观锁，如果在 WATCH 的键被修改后执行 EXEC，事务会失败并返回 WatchError

r.set(‘watched_key’, ‘initial’)
with r.pipeline() as pipe:
pipe.watch(‘watched_key’) # 监视 watched_key
current_value = r.get(‘watched_key’) # 获取当前值 (注意：WATCH 必须在 MULTI 之前)
```
# 假设这里有其他客户端修改了 watched_key

pipe.multi() # 开始事务块
# 基于 current_value 做一些操作
new_value = current_value + b'_modified_by_txn' # 注意 bytes 类型
pipe.set('watched_key', new_value)

try:
    pipe.execute() # 如果 watched_key 在 WATCH 之后、EXEC 之前被修改过，这里会抛出 WatchError
    print("Transaction with WATCH succeeded")
except redis.exceptions.WatchError:
    print("Transaction with WATCH failed: watched_key was modified")
```
“`
事务和管道是优化性能和确保操作原子性的重要手段。
Pub/Sub (发布/订阅):
客户端库也提供了方便的Pub/Sub API。

“`python
import redis
import time
import threading

r = redis.Redis(decode_responses=True)

def publisher():
time.sleep(1) # 等待订阅者连接
print(“Publisher: Sending messages…”)
r.publish(‘news_channel’, ‘Hello everyone!’)
time.sleep(0.1)
r.publish(‘news_channel’, ‘Latest news!’)
time.sleep(0.1)
r.publish(‘other_channel’, ‘Not news.’)
r.publish(‘news_channel’, ‘Goodbye!’)

def subscriber():
print(“Subscriber: Connecting…”)
# 创建 PubSub 对象
pubsub = r.pubsub()
# 订阅频道
pubsub.subscribe(‘news_channel’)
# pubsub.psubscribe(‘news_*’) # 模式订阅
```
print("Subscriber: Listening for messages...")
# 持续监听接收到的消息
for message in pubsub.listen():
    print(f"Subscriber received: {message}")
    # message 结构通常是 {'type': 'message', 'channel': '...', 'data': '...'}
    if message['type'] == 'message' and message['data'] == 'Goodbye!':
        print("Subscriber: Exiting.")
        break # 退出循环
```
在不同线程中运行发布者和订阅者 (模拟两个独立的客户端)

pub_thread = threading.Thread(target=publisher)
sub_thread = threading.Thread(target=subscriber)

sub_thread.start()
pub_thread.start()

sub_thread.join() # 等待订阅线程结束
pub_thread.join()
print(“Pub/Sub example finished.”)
“`

其他语言客户端

虽然我们详细介绍了Python的redis-py，但其他语言的客户端库使用模式类似：

Java: Jedis, Lettuce (更推荐，支持异步和响应式)
Node.js: ioredis (功能全面，支持Promises), node_redis
PHP: phpredis (C扩展，性能好), Predis (纯PHP实现)
Go: go-redis, redigo

选择客户端时，除了语言支持，还要考虑其特性、性能、社区活跃度、是否支持连接池、管道、事务、集群等功能。

客户端使用最佳实践

无论使用哪种客户端，以下最佳实践都非常重要：

使用连接池： 避免频繁建立和关闭连接，在高并发场景下尤其重要，能显著提高性能和资源利用率。
合理使用管道 (Pipeline)： 对于需要连续执行多个命令的场景，使用管道可以减少网络延迟，提高吞吐量。但注意管道中的命令是排队执行的，不适合执行依赖于前一个命令结果的命令（除非是服务器端脚本或事务）。
理解并利用事务 (Transaction)： 对于需要一组命令原子性执行的场景，使用MULTI/EXEC事务。配合WATCH可以实现乐观锁，处理竞态条件。
处理连接异常： 客户端与服务器之间的网络连接可能中断。代码中应捕获连接相关的异常（如ConnectionError, TimeoutError）并实现重连或优雅降级逻辑。
避免长连接阻塞服务器： 长时间占用连接不释放（例如使用BLPOP等待列表元素，或者Pub/Sub订阅）是正常的。但长时间执行耗时命令（如KEYS *在大量键的情况下，或复杂的Lua脚本）会导致服务器阻塞，影响其他客户端。耗时操作应谨慎使用或考虑在从节点执行。
序列化与反序列化： Redis存储的是字节串。当存储复杂数据结构（如Python对象、JSON字符串）时，客户端库通常不负责序列化。你需要自行决定序列化方式（如JSON, Pickle, MessagePack）并在存取时进行序列化和反序列化。注意兼容性问题。decode_responses=True 只处理简单的UTF-8解码，不涉及复杂对象的序列化。
键命名规范： 使用有意义的键名，可以采用object:id:field等格式方便管理和查找（例如user:100:name）。避免使用过长的键名或过多的键，这会占用内存和影响性能。
设置合适的超时时间： 在连接和命令执行时设置合理的超时时间，防止程序因Redis无响应而长时间阻塞。
安全： 如果Redis服务器暴露在不可信网络，务必配置密码 (requirepass)，考虑使用TLS/SSL加密连接，限制访问IP，并使用非默认端口。

总结

Redis客户端是连接应用程序与Redis数据库的桥梁。redis-cli是学习和调试的得力助手，而编程语言客户端库则是生产环境中与Redis交互的核心。

掌握如何连接、如何使用客户端库提供的API操作各种数据结构，以及应用连接池、管道、事务等高级特性，是高效、稳定地利用Redis的关键。同时，遵循最佳实践能帮助我们构建出更健壮、更高性能的应用程序。

这只是一个入门指南，Redis的功能远不止于此。深入学习Redis的各种命令、数据结构的内部实现、持久化、主从复制、哨兵、集群等知识，结合客户端的高级用法，才能真正发挥出Redis的强大能力。希望本文能帮助你迈出Redis客户端使用的第一步！

Redis客户端入门指南：连接、操作与最佳实践

什么是Redis客户端？

为什么需要多种客户端？

入门基础：理解Redis协议

使用官方命令行客户端 redis-cli

安装 redis-cli

连接到 Redis 服务器

执行基本命令

操作常见数据结构

redis-cli 的其他实用功能

使用编程语言客户端库

Python客户端 redis-py

创建连接，默认连接到 localhost:6379

测试连接

SET 和 GET 字符串

DEL 键

判断键是否存在

列表 (List)

集合 (Set)

哈希 (Hash)

有序集合 (Sorted Set)

创建连接池

从连接池获取连接并执行命令

方式一: 推荐使用 with 语句，连接会自动归还到池中

方式二: 手动获取和归还连接 (不推荐，容易忘记归还)

r = redis.Redis(connection_pool=pool)

try:

r.set(‘pooled_key_manual’, ‘Manual connection from pool’)

finally:

r.close() # 或 pool.release(r)

创建管道

在管道中添加命令

执行管道中的所有命令，并返回一个包含所有命令响应的列表

输出示例: [True, True, b’value1′, b’value2′, 1] (如果 decode_responses=True, 则 b’value1′ 会是 ‘value1’)

使用事务 (MULTI/EXEC)

执行事务块中的所有命令

事务中的 WATCH 命令用于实现乐观锁，如果在 WATCH 的键被修改后执行 EXEC，事务会失败并返回 WatchError

在不同线程中运行发布者和订阅者 (模拟两个独立的客户端)