Redis 验证码实践与 Docker 入门

一、知识点

【1】网络中的上行速率和下行速率

下行速率（Download）：数据从网络流向自己的设备的速度
上行速率（Upload）：数据从自己的设备流向网络的速度
平时大部分时间是在接受从网络流向自己的数据，所以家里带宽的下行速率通常远大于上行速率。
“500M 宽带”，往往指下行 500Mbps，而上行可能只有 50Mbps左右。

【2】文件下载速度和硬盘读写速度、

文件下载速度要小于硬盘写入速度。

why？

下载文件：网络 → 内存（缓冲区）→ 硬盘

如果硬盘的读写速度跟不上文件的下载速度，就会导致下载的文件在内存缓冲区堆积，下载速度就会变慢。

【3】关系数据库和内存数据库

1、内存数据库是什么？

关系数据库就是把数据存放成二维表
内存数据库就是把数据存在内存（RAM）里，而不是磁盘上的数据库

内存数据库就是拿”快但易失”来换极致的读写速度。常见的有 Redis、Memcached 等。

2、为什么要有内存数据库？

比如一个网页要展示商品实时库存，如果每次都去硬盘里读数据，就会很慢。放在内存数据库里面，会快很多很多。

3、内存数据库怎么用？

连接 → 存 → 取

装一个内存数据库，比如Redis
连接 Redis
从 Redis 里面读数据，如果查不到，再从 MySQL 里面查，查完之后顺便写入 Redis。（有点类似于 cache）

【4】Windows 分屏终端

Alt + Shift + =：左右分屏（垂直拆分）
Alt + Shift + -：上下分屏（水平拆分）
Alt + 方向键：在分屏之间切换
exit 回车退出分屏

二、Redis 使用

真实场景案例：

登录验证码。

流程是：用户点”发送验证码” → 后端生成 6 位随机数 → 存进 Redis，5 分钟有效 → 用户提交后去 Redis 比对。

用它能把 Redis 的写入、读取、过期一次性全演示到。

下面以 Windows 为例：

第一步：安装并启动 Redis

Redis 官方不支持 Windows 原生，最省事的方式是 Docker

1 2	# 拉取镜像并后台运行，把容器的 6379 端口映射到本机 docker run --name myredis -d -p 6379:6379 redis:7

运行完验证：

docker ps

第二步：连上 Redis

1 2	# 进入容器里的命令行客户端 docker exec -it myredis redis-cli

场景模拟：

# 1. 模拟"发送验证码"：存验证码，EX 300 表示 300 秒后自动过期
SET phone:13800001234:code 583920 EX 300
# 返回 OK

# 2. 模拟"用户提交验证码"：取出来比对
GET phone:13800001234:code
# 返回 "583920"

# 3. 查看还剩多久过期
TTL phone:13800001234:code
# 返回剩余秒数，比如 241

# 4. 验证通过后删掉（防止重复使用）
DEL phone:13800001234:code

# 5. 超过 5 分钟再来取，已经没了（这就是 Redis 自动过期的效果）
GET phone:13800001234:code
# 返回 (nil)

第三步：代码里真正调用（Python 示例）

先装客户端库：

1	pip install redis

然后写代码（存成 verify.py）：

import random
import redis

# 连接本机的 Redis（6379 是默认端口，decode_responses 让返回的是字符串而不是字节）
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)

def send_code(phone: str) -> str:
    """发送验证码：生成 6 位随机数，存进 Redis，5 分钟有效"""
    code = f"{random.randint(0, 999999):06d}"  # 生成 583920 这样的 6 位数
    key = f"phone:{phone}:code"
    r.set(key, code, ex=300)  # 等价于 SET key code EX 300
    print(f"已向 {phone} 发送验证码：{code}（5 分钟内有效）")
    return code


def check_code(phone: str, user_input: str) -> bool:
    """校验验证码：取出比对，无论对错都删掉（只允许试一次）"""
    key = f"phone:{phone}:code"
    saved = r.get(key)  # 等价于 GET key，不存在返回 None
    r.delete(key)  # 等价于 DEL key
    return saved is not None and saved == user_input


if __name__ == "__main__":
    phone = "13800001234"
    send_code(phone)  # 第一步：发码
    code = input("请输入收到的验证码：")  # 第二步：假装你是用户，把打印出来的码敲进去
    print("验证通过！" if check_code(phone, code) else "验证码错误或已过期")

执行：（或者直接在 PyCharm 中执行）

1	python verify.py

执行结果：

1
2
3

已向 13800001234 发送验证码：881748（5 分钟内有效）
请输入收到的验证码：881748
验证通过！

三、Docker 使用

【1】Docker 是什么？

Docker 是一个容器，可以把程序和它所需要的环境打包在一起。

Docker 的思路是：软件的发布者提前把整个软件 + 它依赖的一切（操作系统环境、运行库、配置文件）打包成一个标准包裹，叫镜像（Image）。你拿到这个包裹，Docker帮你开箱即用地跑起来，你不用关心它依赖什么，也不用装任何东西。

【2】为什么要用 Docker ？解决什么问题？

问题：

开发者的电脑上环境是 A，测试服务器环境是 B，线上服务器环境是 C。程序在 A 上跑得好好的，到 C 上就崩，因为缺个运行库、版本差半号、配置不一样……

解决方案：

Docker 让开发、测试、生产跑的是同一个镜像，环境完全一致，消灭”环境不一致”这个变量。

作用：

告别 “在我电脑上明明能跑”。
隔离。每个容器都是独立的小箱子，互相不干扰。
轻、快、省。Docker 容器很轻，启动是秒级的；虚拟机启动要好几分钟。

【3】Docker 能用来做什么？什么场景用？

1、跑数据库，不用在本机装。

学 Redis，在 Windows 或虚拟机里手动装、配、折腾，用一条命令 docker run redis 就可以完成，用完删除即可

2、部署网站和 Web 服务。

把写好的网站打包成容器，推到服务器上，一条命令就可以部署好，服务器崩溃换一台，拉下来再跑，只需要几秒

3、学习新软件、搭实验环境。

想试试新工具，开个容器，用完删掉，完全不污染自己的系统。

4、多服务一整套启动。

比如一个项目要 “网站 + 数据库 + 缓存” 三个东西，用 docker-compose 一条命令全给你拉起来。

【4】Docker 怎么用？

核心命令：

1
2
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docker run --name myredis -d -p 6379:6379 redis:7

docker exec -it myredis redis-cli

docker run：启动一个容器
–name myredis：给这个容器起个名字，以后好管理
-d：后台运行（detached），不然它会占住终端
-p 6379:6379：端口映射，”宿主机端口:容器端口”。容器是个隔离的小环境，里面的 6379 外面访问不到，映射一下，访问本机 6379 就等于访问容器的 6379
redis:7：镜像名:版本号。redis 是镜像，7 是标签（版本）。不写版本默认 latest

三个核心概念:

镜像（Image）

容器（Container）：镜像跑起来的实例。一个镜像可以开出无数个容器。

Docker Hub：官方的镜像仓库网站（hub.docker.com）

Docker Compose：一个编排工具，用一个 YAML 文件定义”一组容器”（比如”项目 = Web 容器 + 数据库容器 + Redis 容器”），一条 docker compose up 全部拉起。

Daemon（守护进程）：Docker 的幕后服务，Docker Desktop 启动时它就活了。

其他日常命令：

docker ps              # 看正在运行的容器
docker ps -a           # 看所有容器（包括已停止的）
docker logs myredis    # 看某个容器的日志
docker exec -it myredis redis-cli   # 进容器里执行命令
docker stop myredis    # 停止
docker start myredis   # 再启动（数据还在）
docker rm myredis      # 删除容器
docker pull nginx      # 只下载镜像不运行
docker images          # 看本机有哪些镜像

【5】Docker 真实场景案例

用 Docker 瞬间架起一个网站：

验证：

1	docker version

一条命令，建一个网站：

1	docker run -d --name myweb -p 8080:80 nginx

浏览器地址栏输入：

1	http://localhost:8080

换成自己的网页：

目录新建一个 index.html

1	<h1>欢迎来到我的第一个 Docker 世界</h1>

然后执行：

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2
3

docker run -d --name myweb2 -p 8081:80 -v %cd%:/usr/share/nginx/html nginx
# 或者
docker run -d --name myweb2 -p 8081:80 -v $(pwd):/usr/share/nginx/html nginx

访问：

1	http://localhost:8081

1 2	docker stop myweb myweb2 # 停止 docker rm myweb myweb2 # 删除