Redis 란 ?

• redis란 Remoete Dictionary Server의 약자로 캐시 서버로 널리 쓰이고 있는 Key - Value 기반의 In-Memory 데이터 저장소 즉 비관계형 데이터베이스이다. 즉, 사용에 따라 데이터베이스로도 사용될 수 있으며, Cache로도 사용될 수 있다.
• Key - Value 기반이기 때문에 쿼리를 따로 할 필요 없이 결과를 바로 가져올 수 있다.
• 또한 디스크에 데이터를 쓰는 구조가 아니라 메모리에서 데이터를 처리하기 때문에 속도가 상당히 빠르다는 특징을 가지고 있다.

Redis의 데이터 구조(Collection)

데이터 구조	설명
String	가장 일반적인 형태로, key - value 로 저장하는 형태이다.
List	Array 형식의 데이터 구조로 List를 사용하면 처음과 끝에 데이터를 넣고 빼는것은 속도가 빠르지만 중간에 데이터를 삽입할 때는 어려움이 있다.
Set	순서가 없는 Strings 데이터 집합으로 Sets 에서는 중복된 데이터는 하나로 처리하기 때문에, 중복에 대한 걱정을 할 필요가 없다.
Sorted Set	위의 Sets와 같은 구조이지만 Score를 통해 순서를 정할 수 있다. Sorted Sets를 사용하면 Leaderboard와 같은 기능을 쉽게 구현할 수 있다.
Hashes	Key-Value 구조를 여러개 가진 object 타입을 저장하기 좋은 구조이다.

Redis의 특징

• 1. 디스크가 아닌 메모리 기반의 데이터 저장소이다. (In-Memory data structure store)

• 인메모리 기반이기 때문에 저장용량은 적지만 속도는 훨씬 빠르다는 장점을 가지고 있다.

• 2. NoSQL & Cache 솔루션이며 메모리 기반으로 구성된다.

• 3. 명시적으로 삭제, expire를 설정하지 않으면 데이터는 삭제되지 않는다. (영구적 보존)

• 4. 여러대의 서버 구성이 가능하다 ( 마스터 - 슬레이브 구조 )

• 5. 데이터베이스로 사용될 수도 있으며, Cache로도 사용될 수 있다.

Redis의 장점

• 1. 리스트, 배열과 같은 데이터를 처리하는데 유용하다.

  • value 값으로 문자열, 리스트, Set, Sorted set, Hash 등 여러 데이터 형식을 지원.

  • 따라서 다양한 방식으로 데이터를 활용할 수 있다.

  • 리스트형 데이터 입력과 삭제가 MySQL에 비해서 10배정도 빠르다고 한다.

• 3. 메모리를 활용하면서 영속적인 데이터 보존

  • 명령어로 명시적으로 삭제, expires를 설정하지 않으면 데이터가 삭제되지 않는다.

  • 스냅샷(기억장치) 기능을 제공하여 메모리의 내용을 *.rdb 파일로 저장하여 해당 시점으로 복구할 수 있다.

• 4. Redis Server는 1개의 싱글 쓰레드로 수행되며, 따라서 서버 하나에 여러개의 서버를 띄우는 것이 가능하다.

  • Single Thread로 동작하기 때문에 동시에 처리할 수 있는 명령어는 하나이다.

  • Master - Slave 형식으로 구성이 가능함

  • 데이터 분실 위험을 없애주는 것이 바로 위 Master - Slave 방식이다.

Redis 기본 명령어

String

• set

  • set key value [EX seconds][PX milliseconds] [NX|XX]
  • NX 옵션은 데이터베이스에 같은 키가 없을 경우에만 저장된다
    • 단일 명령으로 데이터가 있는지 확인하고 저장까지 가능하기 때문에 lock 처리에 주로 사용된다.
  • XX 옵션은 데이터베이스에 이미 키가 존재하는 경우에만 저장된다.
  • set은 redis에 key-value 매핑을 설정하기 위해 사용하며 EX나 PX 등을 통해 해당 매핑에 expire(유효기간)을 설정할 수 있다.
    • EX 옵션은 지정한 초(second) 이후에 데이터가 지워지는 옵션으로 만료 시간을 갖는 데이터를 저장할 때 유용하게 사용된다.
    • PX 옵션은 지정한 밀리초(millisecond) 이후에 데이터가 지워지기 때문에 세밀한 만료 시간을 지정할 때 사용한다.

• get

  • get [key]
  • key에 해당하는 value를 반환하며, 존재하지 않는 경우 (nil)을 반환한다. redis는 key들을 해시하므로 시간복잡도는 O(1)로 고정된다.

• incr, decr

  • incr [key], decr [key]
  • incr과 decr 각각 key에 해당하는 value를 숫자로 평가 가능한지 판단한 이후, 1 증가시키거나 감소시킨다.
  • value를 숫자로 평가할 수 없는 경우 (error) ERR value is not an integer or out of range 메세지를 반환하며 에러가 발생한다.

• exists

  • exists [key ...]
  • 1개 이상의 key들을 받아 각각 redis에 존재하는지 검사하고 존재하는 매핑의 수를 반환한다.

- exists 예제

127.0.0.1:6379> set b 3
OK
127.0.0.1:6379> exists a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists a b
(integer) 2
127.0.0.1:6379> exists a b abc cde q s
(integer) 2

• del
  • del [key ...]
  • 1개 이상의 key들을 받아 해당하는 매핑을 제거하고 제거한 매핑의 수를 반환한다.

del 사용 예제

127.0.0.1:6379> set c 5
OK
127.0.0.1:6379> del a
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del b c d e
(integer) 2

Lists

• list 데이터 타입은 배열(Array)과 비슷한 데이터 구조로 list타입은 하나의 key에 여러개의 value를 저장할 수 있다.

명령어	내용
LPUSH	키에 저장된 목록의 맨 좌측에 지정된 값을 모두 삽입한다. 기존에 키가 없었다면 빈 목록으로 생성된 후 작업이 수행된다.
RPUSH	키에 저장된 목록의 맨 우측에 지정된 값을 모두 삽입한다 . 기존에 키가 없었다면 빈 목록으로 생된 후 작업이 수행된다.
LPUSHX	키가 이미 있고 목록이 있는 경우에만 키에 저장된 목록의 맨 좌측에 값을 삽입한다. ( 처음부터 사용할 수 없음 )
RPUSHX	키가 이미 있고 목록이 있는 경우에만 키에 저장된 목록의 맨 우측에 값을 삽입한다. ( 처음부터 사용할 수 없음 )
LPOP	맨 좌측에 있는 요소를 제거후 제거한 값을 리턴해준다.
RPOP	맨 우측에 있는 요소를 제거후 제거한 값을 리턴해준다.
LLEN	키에 저장된 list의 길이를 반환 , 키가 없으면 빈목록으로 인식하고 0을 반환 , 만약 키가 list가 아니라면 오류를 반환
LREM	키에 저장된 목록중에서 값과 동일한 요소들을 삭제하는데 count가 0보다 작다면 우측부터 , 크다면 좌측부터 , 같다면 모든 값들을 삭제한다.
LSET	해당 index에 대한 값을 입력받은 값으로 변경한다.
LRANGE	list에 담고있는 요소들의 값들을 startIndex, endIndex를 통해 목록을 보여준다.
RPOPPUSH	RPOP 후 LPUSH를한다. return은 POP해서 PUSH로 넣은 요소를 출력한다.

Sets

• Sets 자료구조는 유일한 값들의 모임인 자료구조로 순서는 유지되지 않는 Strings의 집합 자료구조이다.

• 또한 Set이기 때문에 동일한 value를 추가해도 추가되지 않기 때문에 같은 value 2개가 공존하지 않는다.

  • Sets에서는 집합이라는 의미에서 value를 member라고 지칭한다.

• Sets 관련 명령어

  • SET : SADD, SMOVE
  • GET : SMEMBERS, SCARD, SRANDMEMBER, SISMEMBER, SSCAN
  • POP : SPOP
  • REM : SREM
  • 집합연산 : SUNION, SINTER, SDIFF, SUNIONSTORE, SINTERSTORE, SDIFFSTORE

명령어	문법	설명
SADD	SADD key member [member ...]	집합에 member를 추가
SREM	SREM key member [member ...]	집합에서 member를 삭제
SMEMBERS	SMEMBERS key	집합의 모든 member를 조회
SCARD	SCARD key	집합에 속한 member의 갯수를 조회
SUNION	SUNION key [key ...]	합집합을 구함
SINTER	SINTER key [key ...]	교집합을 구함
SDIFF	SDIFF key [key ...]	차집합을 구함
SUNIONSTORE	SUNIONSTORE dest_key src_key [src_key ...]	합집합을 구해서 새로운 집합에 저장
SINTERSTORE	SINTERSTORE dest_key src_key [src_key ...]	교집합을 구해서 새로운 집합에 저장
SDIFFSTORE	SDIFFSTORE dest_key src_key [src_key ...]	차집합을 구해서 새로운 집합에 저장
SISMEMBER	SISMEMBER key member	집합에 member가 존재하는지 확인
SMOVE	SMOVE src_key dest_key member	소스 집합의 member를 목적 집합으로 이동
SPOP	SPOP key [count]	집합에서 무작위로 member를 가져옴
SRANDMEMBER	SRANDMEMBER key [count]	집합에서 무작위로 member를 조회
SSCAN	SSCAN key cursor [MATCH pattern][COUNT count]	member를 일정 단위 갯수 만큼씩 조회

Sorted Sets (ZSets)

• Set + Hash 와 비슷한 데이터 타입으로 set과 동일하게 유일한 항목들로 구성되어 있으며 모든 항목들은 score 라는 floating point value를 가진다. (score를 통해 정렬됨)
• GT & LT 옵션은 기존의 값이 존재하지 않으면 그냥 추가하지만, 만약 기존 값이 존재한다면 값을 비교하여 연산을 진행한다.
  • GT : 지금 추가하려는 멤버의 스코어가 더 크면 추가 (없으면 그냥 추가)
  • LT : 지금 추가하려는 멤버의 스코어가 더 작으면 추가 (없으면 그냥 추가)

명령어	문법	설명
ZADD	ZADD key [NX|XX] [GT|LT] [CH][INCR] score member [score member ...]	해당 Key에 주어진 score와 함께 member를 추가
ZREM	ZREM key member	해당 Key에서 주어진 member를 제거
ZCARD	ZCARD key	주어진 Key의 Member의 수 반환
ZINCRBY	ZINCRBY key increasement member	멤버의 Score를 Increment만큼 증가
ZCOUNT	ZCOUNT key min max	주어진 범위안에 있는 score에 해당하는 멤버의 수를 반환
ZRANK	ZRANK key member	주어진 Member의 Rank를 반환
ZSCORE	ZSCORE key member	주어진 Member의 Socre를 반환
ZRANGE	ZRANGE key start stop [WITHSCORES]	start과 stop사이의 member와 순위를 위한 score를 옵션으로 리턴
ZREVRANGE	ZREVRANGE 'key-name' start stop [WITHSCORES]	start과 stop사이의 member와 순위를 위한 score를 내림차순으로 리턴

Hash

• Hash는 field - Value 쌍을 사용한 일반적인 해시이다. key에 대한 field의 갯수에는 제한이 없으므로 여러 방법으로 사용이 가능하다.
• field와 value로 구성된다는 면에서 hash는 RDB의 table과 비슷하다. Hash Key는 table의 PK, field는 column, Value는 Value로 볼 수 있다.
  

명령어	문법	설명
HSET	HSET key field value [field value ...]	HSET으로 KEY에 저장된 해시 필드를 하나 또는 여러개 설정할 수 있다.
HMSET	HMSET key field value [field value ...]	HSET으로 KEY에 저장된 해시 필드를 여러개 설정할 수 있다.
HGET	HGET key field	key field에 저장된 값 조회하는 명령어이다.
HMGET	HMGET key field [field ...]	key field에 저장된 값 조회하는 명령어이다.
HGETALL	HGETALL key	key에 매핑되는 모든 필드와 그 값들을 조회한다.
HKEYS	HKEYS key	key에 저장된 모든 필드명을 가져온다.
HVALS	HVALS key	key에 저장된 모든 값들을 가져온다.
HEXISTS	HEXISTS key field	특정 필드가 존재하는지 확인하는 명령어로 존재한다면 1을 존재하지 않으면 0을 리턴한다.
HSETNX	HSETNX key field value	Key에 필드가 아직 존재하지 않는 경우에만 저장한다.
HDEL	HDEL key field [field ...]	Key에 저장된 필드의 값을 삭제하는 명령어이다.
HINCRBY	HINCRBY key field increment	Key에 저장된 필드의 값을 증가 혹은 감소시킨다.
HINCRBYFLOAT	HINCRBYFLOAT key field increment	Key에 저장된 필드의 값을 증가 혹은 감소시킨다. (소수점 단위)
HLEN	HLEN key	Key에 저장된 필드의 개수를 리턴한다.
HSTRLEN	HSTRLEN key field	Key 필드에 저장된 Value의 길이를 리턴한다.