레디스에서 모든 데이터는 키에 연결되어 있기 때문에 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 검색할 때에는 항상 키를 식별자로 이용
레디스의 자료 구조
string
- 최대 512MB의 문자열 데이터 저장 가능
- 이진 데이터를 포함하는 모든 종류의 문자열이 binary-safe하게 처리
➡️ JPEG 이미지와 같은 바이트 값, HTTP 응답값 등의 다양한 데이터 저장 가능 - 키와 실제 저장되는 아이템이 일대일로 연결
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| SET | 데이터 저장 | NX, XX |
| GET | 데이터 조회 | |
| INCR | 저장된 데이터 1씩 증가 | |
| INCRBY | 입력한 값 만큼 데이터 증가 | |
| DECR | 저장된 데이터 1씩 감소 | |
| DECRBY | 입력한 값 만큼 데이터 감소 | |
| MSET | 여러 데이터 한번에 저장 | |
| MGET | 여러 데이터 한번에 조회 |
list
- 순서를 가지는 문자열의 목록
- 하나의 list에 최대 42억여개의 아이템 저장 가능
- 스택과 큐로 사용
- LPUSH, RPUSH, LPOP, RPOP ➡️ O(1)
- 인덱스나 데이터를 이용해 list의 중간 데이터에 접근할 때는 ➡️ O(n)
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| LPUSH | list의 왼쪽(head)에 데이터 추가 | |
| RPUSH | list의 오른쪽(tail)에 데이터 추가 | |
| LPOP | list에 저장된 첫 번째 아이템 반환과 동시에 삭제 | |
| LRANGE | 시작과 끝 아이템의 인덱스를 각각 인수로 받아 출력 | |
| LTRIM | 시작과 끝 아이템의 인덱스를 인자로 전달받아 지정한 범위에 속하지 않는 아이템 모두 삭제, 삭제되는 아이템 반환X | |
| LINSERT | 원하는 데이터의 앞이나 뒤에 데이터 추가 | BEFORE, AFTER |
| LSET | 지정한 인덱스의 데이터를 신규 입력하는 데이터로 덮어 씀, list의 범위를 벗어난 인덱스를 입력함녀 에러 반환 | |
| LINDEX | 원하는 인덱스의 데이터 확인 |
hash
- 필드-값 쌍을 가진 아이템의 집합
- 필드는 하나의 hash 내에서 유일하며, 필드와 값 모두 문자열 데이터로 저장됨
- 각 아이템마다 다른 필드를 가질 수 있으며, 동적으로 다양한 필드를 추가할 수 있음
- 객체를 표현하기에 적절하기 때문에 관계형 데이터베이스의 테이블 데이터로 변환 간편
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| HSET | hash에 아이템 저장, 한 번에 여러 필드-값 쌍 저장 가능 | |
| HGET | hash에 저장된 데이터 가져옴 | |
| HMGET | 하나의 hash 내에서 다양한 필드의 값 가져옴 | |
| HGETALL | hash 내의 모든 필드-값 쌍을 차례로 반환 | |
| HRANDFIELD | 랜덤으로 아이템 추출 | COUNT. WITHVALUES |
set
- 정렬되지 않은 문자열의 모음
- 교집합, 합집합, 차집합 등의 집합 연산과 관련한 커맨드 제공
- 객체 간의 관계를 계산하거나 유일한 원소를 구해야 할 경우에 사용됨
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| SADD | set에 아이템 저장, 저장되는 실제 아이템 수 반환 | |
| SMEMBERS | set에 저장된 전체 아이템 출력, 데이터 저장 순서와 관계없이 랜덤하게 출력 | |
| SREM | set에서 원하는 데이터 삭제 | |
| SPOP | set 내부의 아이템 중 랜덤으로 하나의 아이템을 반환하는 동시에 set에서 그 아이템 삭제 | |
| SUNION | 합집합 | |
| SINTER | 교집합 | |
| SDIFF | 차집합 | |
| SRANDMEMBER | 랜덤으로 아이템 추출 | COUNT, WITHSCORE |
| SCARD | 해당 set에 저장된 키의 개수 리턴 |
sortedSet
- 스코어(score) 값에 따라 정렬되는 고유한 문자열의 집합
- 모든 아이템은 스코어-값 쌍을 가지며, 저장될 때부터 스코어 값으로 정렬되어 저장됨
- 같은 스코어를 가진 아이템을 데이터의 사전 순으로 정렬
- list에서 인덱스를 이용해 데이터에 접근하는 것은 O(n)으로 처리되지만, sorted set에서는 O(log(n))으로 처리됨
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| ZADD | sorted set에 아이템 저장, 스코어-값 쌍으로 입력, 한 번에 여러 아이템 입력 가능, 저장과 동시에 스코어 값으로 정렬됨 | XX, NX, LT, GT |
| ZRANGE | sorted set에 저장된 데이터 조회(인덱스 기반), start와 stop(범위) 반드시 입력 | WITHSCORE, REV, BYSCORE, BYLEX |
| ZREVRANGE | sorted set에 저장된 데이터를 내림차순으로 반환 | |
| ZINCRBY | sorted set 내의 아이템의 스코어를 입력한 만큼 증가 | |
| ZUNIONSTORE | 지정한 키에 연결된 각 아이템이 스코어를 합산, 스코어에 가중치 부여 가능 | WEIGHTS |
| ZRANDMEMBER | 랜덤으로 아이템 추출 | COUNT, WITHSCORE |
비트맵
- string 자료구조에 bit 연산을 수행할 수 있도록 확장한 형태
- 저장 공간을 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있음
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| SETBIT | 비트 저장 | |
| GETBIT | 비트 조회 | |
| BITFIELD | 한 번에 여러 비트 SET | |
| BITCOUNT | 1로 설정된 비트의 개수 카운팅 | |
| BITTOP | AND, OR, XOR, NOT 연산 | AND, OR, XOR, NOT |
Hyperloglog
- 집합의 원소 개수인 카디널리티를 추정할 수 있는 자료 구조
- 대량 데이터에서 중복되지 않는 고유한 값을 집계할 때 유용
- 입력되는 데이터 그 자체를 저장하지 않고 자체적인 방법으로 데이터를 변경해 처리
- 저장되는 데이터 개수에 구애받지 않고 계속 일정한 메모리를 유지할 수 있으며, 중복되지 않는 유일한 원소의 개수 계산 가능
- 최대 12KB 크기
- 카디널리티 추정 오차 0.81%로 비교적 정확하게 데이터 추정 가능
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| PFADD | hyperloglog에 아이템 저장 | |
| PFCOUNT | 저장된 아이템의 수(카디널리티) 추정 | |
| PFMERGE | 여러 개의 hyperloglog 합침 |
Geospatial
- 경도, 위도 데이터 쌍의 집합
- 내부적으로 데이터는 sorted set으로 저장되며, 하나의 자료 구조 안에 키는 중복되어 저장되지 않음
| command | 설명 | 옵션 |
|---|---|---|
| GEOADD | 위치 데이터 저장 | XX, NX |
| GEOPOS | 지정된 위치 데이터 조회 | |
| GEODIST | 두 아이템 사이의 거리 반환 | |
| GEOSEARCH | 지정된 위치 데이터 조회 | BYRADIUS, BYBOX, FROMLONLAT, FROMMEMBER |
stream
- 레디스를 메시지 브로커로서 사용할 수 있게 하는 자료 구조
- 카프카에서 영향을 받아 만들어짐
- 소비자 그룹 개념을 도입해 데이터를 분산 처리할 수 있는 시스템
- 데이터를 계속해서 추가하는 방식(append-only)로 저장 ➡️ 실시간 이벤트 or 로그성 데이터의 저장에 사용
레디스에서 키를 관리하는 법
키의 자동 생성과 삭제
- 키가 존재하지 않을 대 아이템을 넣으면 아이템을 삽입하기 전에 빈 자료 구조 생성
- 저장하고자 하는 키에 다른 자료 구조가 이미 생성되어 있을 때 아이템을 추가하는 작업은 에러 반환
- 모든 아이템을 삭제하면 키도 자동으로 삭제됨(stream은 예외)
- 키가 없는 상태에서 키 삭제, 아이템 삭제, 자료 구조 크기 조회 같은 읽기 전용 커맨드를 수행하면 에러를 반환하는 대신 키가 있으나 아이템이 없는 것 처럼 동작
키와 관련된 커맨드
| command | 설명 |
|---|---|
| EXISTS | 키가 존재하는지 확인 |
| KEYS | 레디스에 저장된 모든 키 조회, 한 번에 모든 키를 반환 ➡️ 다른 클라이언트가 무한정 대기하면서 페일 오버 발생 가능 |
| SCAN | KEYS를 대체해 키를 조회할 때 사용, 커서를 기반으로 특정 범위의 키만 조회 |
| SORT | 키 내부의 아이템을 정렬해 반환, list, set, sorted set에서만 사용 가능 |
| RENAME/RENAMENX | 키의 이름 변경 |
| COPY | source에 지정된 키를 destination 키에 복사 |
| OBJECT | 키에 대한 상세 정보 반환 |
| FLUSHALL | 레디스에 저장된 모든 키 삭제 |
| DEL | 키와 키에 저장된 모든 아이템 삭제, 동기적으로 작동 |
| UNLINK | 키와 데이터 삭제, 백그라운드에서 다른 스레드에 의해 처리되며 우선 키와 연결된 데이터의 연결 끊음 |
| EXPIRE | 키가 만료될 시간을 초 단위로 정의 |
| EXPIREAT | 키가 특정 유닉스 타임스탬프에 만료될 수 있도록 키의 만료 시간 직접 지정 |
| EXPIRETIME | 키가 삭제되는 유닉스 타임스탬프를 초 단위로 반환, 키가 존재하지만 만료 시간이 설정되어 있지 않은 경우에는 -1, 키가 없을 때는 -2 반환 |
| TTL | 키가 몇 초 뒤에 만료되는지 반환, 키가 존재하지만 만료 시간이 설정되어 있지 않은 경우에는 -1, 키가 없을 때는 -2 반환 |
Backend Developer👩🏻💻