💸 [Redis] 레디스 데이터 타입: Strings

🏎️💨 안녕하세요, 이서에요! 이번 포스팅에서는 레디스 데이터 타입 중 하나인 Strings 타입에 대해서 알아보고자 해요.

개요

Strings 타입은 프로그래밍에서 문자열 데이터를 저장하는 데 사용되는 데이터 형식이에요. 문자열은 작은따옴표('')나 큰따옴표("")로 묶어서 나타내며, 문자열 안에는 문자, 숫자, 공백, 특수 문자 등 모든 종류의 문자를 포함할 수 있어요. Strings 타입은 캐싱, 세션 관리, 카운터, 설정 관리 등 다양한 용도로 활용되며, 빠른 읽기 및 쓰기 성능을 제공해요. 이제 Strings 타입을 사용하는 방법에 대해서 알아볼게요.

명령어

Redis에서 주로 사용하는 명령어 10개를 소개 드릴게요. 더 많은 명령어를 알아보고 싶으시다면, 아래의 공식 문서를 참고해 주세요 🥸.

Redis Strings

1. SET key value: 주어진 키(key)에 문자열 값을 저장해요.

   > SET mykey "Hello, Redis"
   OK

2. GET key: 주어진 키(key)에 대한 문자열 값을 반환해요.

   > GET mykey
   "Hello, Redis"

3. DEL key [key ...]: 하나 이상의 키(key)와 연결된 값을 삭제해요.

   > DEL mykey
   (integer) 1

4. INCRBY key increment: 주어진 키(key)에 저장된 숫자 값을 주어진 increment 만큼 증가시켜요.

   > SET mycounter 10
   OK
   result: mycounter: 10
   
   > INCRBY mycounter 5
   (integer) 15

5. DECRBY key decrement: 주어진 키(key)에 저장된 숫자 값을 주어진 decrement 만큼 감소시켜요.

   > SET mycounter 20
   OK
   
   > DECRBY mycounter 8
   (integer) 12

6. APPEND key value: 주어진 키(key)에 저장된 문자열 끝에 추가 문자열 값을 붙여요.

   > SET mystring "Hello, "
   OK
   
   > APPEND mystring "Redis"
   (integer) 12
   
   result: "Hello, Redis"

7. STRLEN key: 주어진 키(key)에 저장된 문자열의 길이를 반환해요.

   > STRLEN mystring
   (integer) 12

8. SETNX key value: 주어진 키(key)가 존재하지 않을 때에만 문자열 값을 저장해요.

   > SETNX mystring "New Value"
   (integer) 0  // 이미 키가 존재하기 때문에 값을 할당할 수 없어요.
   
   > SETNX newKey "New Value"
   (integer) 1 // 기존에 newKey가 존재하지 않기 때문에 키와 값을 할당했어요.

   NX의 뜻은 Not eXists의 약자에요. 만약 "mykey" 키가 이미 존재한다면 동작하지 않아요.

9. SETEX key seconds value: 주어진 키(key)에 문자열 값을 저장하고 만료 시간(초)을 설정해요.

   > SETEX mykey 60 "코드레이서"
   OK
   
   GET mykey
   > 코드레이서
   
   GET mykey  // 60초 후
   > (nil)

   EX는 EXpires의 약자에요. 60초 후에 "mykey" 키와 값이 삭제돼요.

10. GETSET key value: 주어진 키(key)에 저장된 이전 값을 가져오고 새로운 값을 설정해요.

    > SET mykey "Old Value"
    OK  // 기존에 키가 존재하지 않는다면 (nil)을 반환해요.
    
    > GETSET mykey "New Value"
    "Old Value"

활용

OTP: One-Time Password

Redis를 사용한 OTP(One-Time Password) 구현은 보안 및 인증 시스템에서 매우 유용해요. OTP는 한 번만 사용할 수 있는 비밀번호로, 로그인 및 인증 프로세스에서 보안을 강화하는 데 사용돼요.

1. 사용자가 서버에 OTP 인증을 요청해요.
2. 서버에서 Redis에 정해진 시간에 만료되는 SETEX 명령어를 사용하여 레디스에 저장해요.
3. OTP를 레디스에 저장시킨 이후 사용자에게 OTP를 전송해요.
4. 사용자는 만료시간 이전에 서버에게 전달받은 OTP를 전송해요.
5. Redis에서 가져온 OTP와 사용자가 전송해온 OTP값을 비교해요.
   • 만약 시간이 만료되었다면, Redis에서 nil을 반환해요.
6. OTP 인증 성공을 반환해요.

분산락: Distributed Lock

분산 락이란 다수의 프로세스에서 동일한 자원을 접근할 떄 동시성 문제를 해결하기 위해 사용돼요. 예를 들어 수량의 값이 100으로 존재하고 있을 때 동시에 A는 20으로 줄이고 B는 20을 높일 경우, A는 80을 기대하고 B는 120을 기대하지만, 리턴값은 100을 받아요. 따라서 이러한 동시성 문제를 해결하기 위해 Redis를 활용해 분산락을 구현할 수 있어요.

1. 우선 락을 획득해요. SETNX 명령어를 통해 해당 락이 존재하지 않을 경우에만 락을 생성해요.
   • SETNX lock:coke “locked”
   • lock:coke의 락이 생성되고 난 이후에는 다른 트랜잭션이 수량을 수정하기 전에 접근할 수 없어요.
   • 다른 트랜잭션이 다시 락을 획득하기 위해 SETNX lock:coke “locked” 명령어를 작성할 경우 이미 해당 key가 존재하기 때문에 저장시킬 수 없기 때문이에요.
2. 락이 항상 영원히 지속되지 않도록 만료 시간을 설정해요.
   • EXPIRE lock:coke 30
3. 로직을 전부 처리하고 나면 락을 반환해요. 만약 서비스가 비정상적으로 종료되었더라도 EXPIRE를 통해 만료 시간을 설정해 두었기 때문에 해당 락이 자동으로 반환돼요.
   • DEL lock:coke

마무리

Redis의 Strings 데이터 타입과 관련된 명령어 10가지와 사용 예시를 통해 Redis의 강력한 기능을 알아보았어요. Strings는 다양한 데이터 처리 작업을 지원하며, 분산락과 OTP 같은 중요한 시나리오에서도 활용돼요. Redis를 통해 데이터를 효율적으로 저장, 검색 및 조작하는 방법을 이해하셨길 바라요😎.