Python مع Redis
Python هي واحدة من أشهر لغات العملاء لـ Redis. يغطي هذا الدرس استخدام Redis مع Python.
تثبيت redis-py
redis-py هو عميل Redis الأكثر استخدامًا لـ Python.
التثبيت
BASH
pip install redis
التحقق من التثبيت
PYTHON
import redis
print(redis.__version__) # يطبع رقم الإصدار
الاتصال الأساسي
اتصال بسيط
PYTHON
import redis
# الاتصال بـ Redis
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
# اختبار الاتصال
print(r.ping()) # True
الاتصال بكلمة مرور
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(
host='localhost',
port=6379,
password='your_password',
db=0
)
معاملات الاتصال
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(
host='localhost', # عنوان المضيف
port=6379, # المنفذ
password='password', # كلمة المرور
db=0, # رقم قاعدة البيانات
decode_responses=True, # فك التشفير التلقائي إلى سلسلة
socket_timeout=5, # المهلة (ثوانٍ)
socket_connect_timeout=5,
retry_on_timeout=True,
max_connections=10
)
💡 decode_responses: عند تعيينها على True، يتم فك تشفير البايتات المرجعة تلقائيًا إلى str.
العمليات الأساسية
عمليات السلاسل
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# SET و GET
r.set('name', 'Alice')
print(r.get('name')) # 'Alice'
# SET مع انتهاء صلاحية
r.set('session', 'data', ex=3600) # تنتهي صلاحيته بعد ساعة
# MSET و MGET
r.mset({'key1': 'value1', 'key2': 'value2'})
print(r.mget('key1', 'key2')) # ['value1', 'value2']
# INCR
r.set('counter', 0)
print(r.incr('counter')) # 1
print(r.incrby('counter', 10)) # 11
# APPEND
r.append('name', ' Smith')
print(r.get('name')) # 'Alice Smith'
# STRLEN
print(r.strlen('name')) # 11
# DEL
r.delete('name')
print(r.get('name')) # None
عمليات التجزئة
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# HSET و HGET
r.hset('user:1', 'name', 'Alice')
r.hset('user:1', 'age', 25)
print(r.hget('user:1', 'name')) # 'Alice'
# HMSET و HMGET
r.hset('user:2', mapping={'name': 'Bob', 'age': 30, 'city': 'Beijing'})
print(r.hmget('user:2', 'name', 'age')) # ['Bob', '30']
# HGETALL
print(r.hgetall('user:2')) # {'name': 'Bob', 'age': '30', 'city': 'Beijing'}
# HKEYS و HVALS
print(r.hkeys('user:2')) # ['name', 'age', 'city']
print(r.hvals('user:2')) # ['Bob', '30', 'Beijing']
# HDEL
r.hdel('user:2', 'city')
# HINCRBY
r.hincrby('user:2', 'age', 1)
عمليات القوائم
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# LPUSH و RPUSH
r.lpush('mylist', 'value1', 'value2')
r.rpush('mylist', 'value3')
# LRANGE
print(r.lrange('mylist', 0, -1)) # ['value2', 'value1', 'value3']
# LPOP و RPOP
print(r.lpop('mylist')) # 'value2'
print(r.rpop('mylist')) # 'value3'
# LLEN
print(r.llen('mylist')) # 1
# LINDEX
print(r.lindex('mylist', 0)) # 'value1'
# LSET
r.lset('mylist', 0, 'new_value')
عمليات المجموعات
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# SADD
r.sadd('myset', 'a', 'b', 'c')
# SMEMBERS
print(r.smembers('myset')) # {'a', 'b', 'c'}
# SISMEMBER
print(r.sismember('myset', 'a')) # True
# SREM
r.srem('myset', 'a')
# SCARD
print(r.scard('myset')) # 2
# SINTER, SUNION, SDIFF
r.sadd('set1', 'a', 'b', 'c')
r.sadd('set2', 'b', 'c', 'd')
print(r.sinter('set1', 'set2')) # {'b', 'c'}
print(r.sunion('set1', 'set2')) # {'a', 'b', 'c', 'd'}
print(r.sdiff('set1', 'set2')) # {'a'}
عمليات المجموعات المرتبة
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# ZADD
r.zadd('leaderboard', {'player1': 100, 'player2': 200, 'player3': 150})
# ZRANGE
print(r.zrange('leaderboard', 0, -1, withscores=True))
# [('player1', 100.0), ('player3', 150.0), ('player2', 200.0)]
# ZREVRANGE (من الأعلى إلى الأقل)
print(r.zrevrange('leaderboard', 0, 2, withscores=True))
# ZSCORE
print(r.zscore('leaderboard', 'player1')) # 100.0
# ZRANK و ZREVRANK
print(r.zrank('leaderboard', 'player1')) # 0
print(r.zrevrank('leaderboard', 'player2')) # 0
# ZINCRBY
r.zincrby('leaderboard', 50, 'player1')
# ZREM
r.zrem('leaderboard', 'player1')
مجموعة الاتصال
مجموعات الاتصال تعيد استخدام الاتصالات لأداء أفضل.
إنشاء مجموعة اتصال
PYTHON
import redis
# إنشاء مجموعة اتصال
pool = redis.ConnectionPool(
host='localhost',
port=6379,
db=0,
max_connections=100,
decode_responses=True
)
# الحصول على اتصال من المجموعة
r = redis.Redis(connection_pool=pool)
# استخدام الاتصال
r.set('key', 'value')
print(r.get('key'))
مزايا مجموعة الاتصال
- إعادة استخدام الاتصالات، تقليل حمل الاتصال
- التحكم في الحد الأقصى للاتصالات
- تحسين الأداء
💡 موصى به: استخدم مجموعات الاتصال في بيئات الإنتاج.
خط الأنابيب
PYTHON
import redis
r = redis.Redis(decode_responses=True)
# إنشاء خط أنابيب
pipe = r.pipeline()
# إضافة أوامر
pipe.set('key1', 'value1')
pipe.set('key2', 'value2')
pipe.set('key3', 'value3')
pipe.get('key1')
# تنفيذ خط الأنابيب
results = pipe.execute()
print(results) # [True, True, True, 'value1']
# خط أنابيب مع معاملة
pipe = r.pipeline(transaction=True)
pipe.set('key1', 'value1')
pipe.set('key2', 'value2')
results = pipe.execute()
النشر/الاشتراك
نشر الرسائل
PYTHON
import redis
r = redis.Redis()
# نشر رسالة
r.publish('news', 'Hello World')
الاشتراك في الرسائل
PYTHON
import redis
r = redis.Redis()
# الاشتراك في قناة
pubsub = r.pubsub()
pubsub.subscribe('news')
# الاستماع للرسائل
for message in pubsub.listen():
if message['type'] == 'message':
print(f"Channel: {message['channel']}")
print(f"Message: {message['data']}")
الاشتراك بالنمط
PYTHON
import redis
r = redis.Redis()
pubsub = r.pubsub()
pubsub.psubscribe('news:*')
for message in pubsub.listen():
if message['type'] == 'pmessage':
print(f"Pattern: {message['pattern']}")
print(f"Channel: {message['channel']}")
print(f"Message: {message['data']}")
أمثلة عملية
مثال 1: مُزَيِّن التخزين المؤقت
PYTHON
import redis
import json
import functools
r = redis.Redis(decode_responses=True)
def cache(expire=3600):
def decorator(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
# إنشاء مفتاح ذاكرة مؤقتة
cache_key = f"{func.__name__}:{args}:{kwargs}"
# محاولة الحصول من الذاكرة المؤقتة
cached = r.get(cache_key)
if cached:
return json.loads(cached)
# تنفيذ الدالة
result = func(*args, **kwargs)
# تخزين في الذاكرة المؤقتة
r.set(cache_key, json.dumps(result), ex=expire)
return result
return wrapper
return decorator
@cache(expire=300)
def get_user(user_id):
# محاكاة استعلام قاعدة بيانات
print(f"Querying database: user_id={user_id}")
return {'id': user_id, 'name': f'User{user_id}'}
# اختبار
print(get_user(1)) # استعلام قاعدة بيانات
print(get_user(1)) # الحصول من الذاكرة المؤقتة
مثال 2: قفل موزع
PYTHON
import redis
import time
import uuid
r = redis.Redis()
class DistributedLock:
def __init__(self, key, expire=10):
self.key = f"lock:{key}"
self.expire = expire
self.identifier = str(uuid.uuid4())
def acquire(self):
# محاولة الاستحواذ على القفل
return r.set(self.key, self.identifier, nx=True, ex=self.expire)
def release(self):
# تحرير القفل (باستخدام برنامج Lua النصي للذرية)
script = """
if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del", KEYS[1])
else
return 0
end
"""
return r.eval(script, 1, self.key, self.identifier)
def __enter__(self):
while not self.acquire():
time.sleep(0.1)
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self.release()
# استخدام القفل
with DistributedLock('resource') as lock:
print('Executing business logic')
time.sleep(1)
مثال 3: محدد معدل
PYTHON
import redis
import time
r = redis.Redis()
def rate_limit(key, limit=10, period=60):
"""
محدد معدل
:param key: مفتاح تحديد المعدل
:param limit: الحد الأقصى للطلبات في النافذة الزمنية
:param period: النافذة الزمنية (ثوانٍ)
:return: ما إذا كان الطلب مسموحًا به
"""
current = int(time.time())
window_start = current - period
# استخدام مجموعة مرتبة للنافذة المنزلقة
pipe = r.pipeline()
# إزالة السجلات خارج النافذة
pipe.zremrangebyscore(key, 0, window_start)
# عد الطلبات في النافذة الحالية
pipe.zcard(key)
# إضافة الطلب الحالي
pipe.zadd(key, {str(current): current})
# تعيين انتهاء الصلاحية
pipe.expire(key, period)
results = pipe.execute()
count = results[1]
return count < limit
# اختبار
for i in range(15):
if rate_limit('api:user:1', limit=10, period=60):
print(f'Request {i}: allowed')
else:
print(f'Request {i}: denied')
مثال 4: قائمة انتظار رسائل
PYTHON
import redis
import json
r = redis.Redis(decode_responses=True)
class MessageQueue:
def __init__(self, name):
self.name = f"queue:{name}"
def push(self, message):
# إدراج في قائمة الانتظار
r.rpush(self.name, json.dumps(message))
def pop(self, timeout=0):
# إخراج من قائمة الانتظار (محظور)
result = r.blpop(self.name, timeout=timeout)
if result:
return json.loads(result[1])
return None
def size(self):
return r.llen(self.name)
# المنتج
queue = MessageQueue('tasks')
queue.push({'task': 'send_email', 'to': 'user@example.com'})
queue.push({'task': 'generate_report', 'report_id': 123})
# المستهلك
while True:
task = queue.pop(timeout=5)
if task:
print(f"Processing task: {task}")
else:
break
معالجة الأخطاء
PYTHON
import redis
from redis.exceptions import RedisError, ConnectionError
try:
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379)
r.set('key', 'value')
except ConnectionError:
print('Connection failed')
except RedisError as e:
print(f'Redis error: {e}')
❓ أسئلة شائعة
س هل redis-py آمن للخيوط؟
ج مثيلات Redis آمنة للخيوط ويمكن استخدامها عبر الخيوط. ومع ذلك، يُوصى باستخدام مجموعة اتصال.
س كيف أتعامل مع قطع الاتصال؟
ج redis-py يعيد الاتصال تلقائيًا. يمكنك تعيين retry_on_timeout=True.
س ماذا يفعل decode_responses=True؟
ج يفك تشفير البايتات إلى str تلقائيًا، مما يتجنب فك التشفير اليدوي.
س كيف أختار بين redis-py و aioredis؟
ج استخدم redis-py للكود المتزامن، aioredis (أو دعم async في redis-py 4.2+) للكود غير المتزامن.
س كيف أعيّن الحد الأقصى للاتصالات في مجموعة؟
ج عيّنه بناءً على التزامن — عادة 2-3 أضعاف عدد الخيوط/العمليات المتزامنة.
📖 ملخص
- redis-py هو عميل Redis الأكثر استخدامًا لـ Python
- يدعم جميع أوامر Redis: السلاسل، التجزئات، القوائم، المجموعات، المجموعات المرتبة
- مجموعات الاتصال تعيد استخدام الاتصالات لأداء أفضل
- خط الأنابيب للعمليات الدفعية يقلل من جولات الشبكة
- النشر/الاشتراك لدفع الرسائل
- أمثلة عملية: مُزَيِّن تخزين مؤقت، قفل موزع، محدد معدل، قائمة انتظار رسائل
📝 تمارين
- العمليات الأساسية: استخدم redis-py لعمليات السلاسل والتجزئات والقوائم والمجموعات
- مجموعة الاتصال: أنشئ مجموعة اتصال واختبر إعادة استخدام الاتصال
- خط الأنابيب: استخدم خط الأنابيب لتعيين 1000 مفتاح دفعة واحدة، قارن الأداء
- تطبيقي: نفذ مُزَيِّن تخزين مؤقت بسيط أو قفل موزع
الدرس التالي
في الدرس التالي، سنتعلم Java مع Redis، والذي يغطي عمليات Java مع Redis.



