Redis 기본 자료구조

Redis란?

• 데이터를 지칭하는 key와 이에 대한 데이터를 value 구조로 저장
• 많은 자료구조 (Collection) 제공
• Replication을 제공해서 더 서비스를 안정적
  • 레디스의 데이터를 거의 실시간으로 다른 레디스 노드에 복사하는 작업
  • 서비스를 제공하던 첫 번째 레디스 노드가 다운되더라도, 데이터를 받은 두 번째 레디스 노드가 서비스를 계속 할 수 있음
• Repository : github.com/redis/redis
• 인메모리 데이터 구조 저장소
  - 인메모리란? 메인 메모리 RAM에 데이터를 올려서 사용하는 방법으로 빠른 속도가 장점
• Cluster 모드 제공
• 메모리 파편화 문제가 있음
• jemalloc이 메모리 관리함
• 주로 Cache로 사용 $\Rightarrow$ look-aside cache

Redis의 자료구조

• String: key-value 값으로 저장
• List : 선형리스트의 구조
• Set : 중복데이터가 없음
• Hash
• Sorted Set : score값으로 정렬 가능 set, ranking 처리 등의 사용

String

• key-value 형태로 저장
• set, get 명령어 사용
• 기본적인 Hash Table 이용
• 여러개 조회시, 속도를 위해 key, value의 크기를 제한하여 처리량 조절하기 $\Rightarrow$ redis는 Single Thread여서 다른 명령어를 동시에 처리할 수 없음

# 한개 조회
set <key> <value>
get <key> <value>
# 여러개 조회
mset <key> <value> <key> <value> ...
mget <key> <key> <key> ...

List

• 중간에 추가/삭제가 느림, head-tail에서 추가/삭제
• O(n)의 탐색시간이 걸리는 성형 탐색
• queue 형태로 사용하는것이 좋음

# 왼쪽에 삽입
lpush <key> <value>
# 오른쪽에 삽입
rpush <key> <value>
# 삭제
lpop <key>
rpop <key>

Set

• 유일한 값
• 팔로워 리스트, 친구리스트 $\Rightarrow$ 특정 그룹의 사용
• Spring Security Oauth의 Access Token을 저장하는 Redis Token Store 방식

sadd <key> <item>
# 존재 여부를 체크, 있으면 1 없으면 0 반환
sismember <key> <item>
# 삭제
srem <key> <value>
# key의 모든 item 조회
smembers <key>

Sorted Set

• 아이템들의 랭킹을 가지는데에 사용
• Double 형태, 특정 정수값을 사용할 수 없음
• Skiplist 자료구조
  • O(log n)의 검색속도

# item이 이미 존재하면 해당 score로 변경함
zadd <key> <score> <item> 
zrange <key> <start index> <end index>
# 모든 item 조회
zrange <key> 0 -1
# 내림차순 정렬하여 조회
zrevrange <key> <start index> <end index>
# 초과 미만 값 조회
zrangebyscore <key> <start score> <end score>
# 이상 이하 값 조회
zrangebyscore <key> (<start score> (<end score>
# score >= 70 값 조회
zrangebyscore <key> (70 +inf

Hash

• 일반적인 key-value 형태
• 특정군의 data로 묶기
• key 하위에 subkey를 이용해 추가적인 Hash Table을 제공하는 자료구조

# 한개 값 삽입 및 삭제
hset <key> <subkey> <value>
hget <key> <subkey>
# 여러 값 삽입 및 삭제
hmset <key> <subkey> <value> <subkey> <value> ...
hnget <key> <subkey> <subkey> <subkey> ... 
# 모든 subkey와 value 가져오기, Collection에 너무 많은 key가 있으면 장애의 원인이 됨
hgetall <key>
# 모든 value값만 가져오기
hvlas <key>

Redis Transaction

Multi / Exec

• 한번에 실행되는 것을 보장해주는 명령
• Multi : 명령을 모아서 대기
• Exec : Multi로 모인 명령을 다른 명령의 수행없이 순서대로 실행
• Redis는 싱글스레드여서 다른 명령어를 수행하지 않음
• Multi에 너무 많은 명령은 Redis전체 성능을 저하시킬 수 있음

Redis pipline

보통 라이브러리들이 명령을 보내고 응답을 기다림, 이 기다리는 time gap이 생기게 됨.. $\Rightarrow$ Redis pipline 동기적으로 보내는 경우, 응답을 기다리지 않고 명령을 미리 보내도록 함

• Redis에서 제공하는 것이 아닌 라이브러리에서 제공
• Asnc redis client라면 기능을 따로 제공할 필요가 없음
  • ex) JAVA의 lettuce redis client

참고

• https://redis.io/commands
• 패스트캠퍼스 강의 - 대용량 서비스를 위한 아키텍처 with Redis by 강대명