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@satto_sann(さっと)in株式会社ZOZO

私ならわかるRedis

Posted at

はじめに

勉強がてらまとめたものです

※ 私ならわかります

Redisの概要

  • インメモリデータベース
    • ディスクではなく高速なメインメモリにデータを格納
    • 高速かつ安定したパフォーマンスを提供
  • 大容量のデータに不向き
  • 部分的なデータ保存に向いている
  • 定期的にディスクに書き込みデータを永続化する
  • 別名データ構造サーバ
    • キーに紐づく値の一般的な関係はもちろん複雑なデータ構造も扱える

専門用語

  • KVS
    • Key, Value Storeの頭文字
    • キーに紐づく値のこと
    • 例）Name(key): "Taro"(value)
    • 長いキーは推奨されていない
  • データ・タイプ
    • String：シンプルなデータ
      • 例）Name: "Taro"
    • List：順番に並べた複数の要素
      • 例）時系列的なデータ
    • Set：順不同の複数の要素（重複を許さない）
      • 例）タグ，ソーシャルグラフ
    • Sorted Set：Setの特徴を持ちつつも個々の要素にスコアが付く
      • 例）ランキング
    • Hashe：連想配列
      • 例）わかりやすいラベルと値のセット

環境構築

ローカルで利用

Mac

# Mac
$ brew install redis

Ubuntu

# Ubuntu
$ sudo apt install redis

起動

# サーバーのスタート
$ redis-server

# 別ウインドウで下記コマンド入力によってサーバに入れる
$ redis-cli

停止

# cliから抜ける
127.0.0.1:6379> exit

# サーバの停止
redis-serverは
Ctrl+Cで停止することができる

Dockerで利用(推奨)

docker-compose.yml
version: '3'
services:
  redis:
    image: "redis:latest"
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - "./data/redis:/data"

起動

# コンテナの立ち上げ
$ docker-compose up -d

# 立ち上上げたredisコンテナに入ってcliを叩く
$ docker-compose exec redis redis-cli

停止

# cliから抜ける
127.0.0.1:6379> exit

# コンテナの停止
$ docker-compose down

データベースの操作

データベースの選択

デフォルトで0番のデータベースが選択されている

127.0.0.1:6379> select 数字

0から15まで選択できる

データの保存

127.0.0.1:6379> bgsave

コマンド実行後，ローカルにdump.rdbが作られる
先程保存したデータはこのファイルに書き出される

Stringの操作

データの挿入

  • 形式
    set key value

  • 例

127.0.0.1:6379> set name taro
OK
127.0.0.1:6379> set email taro@gmail.com
OK
127.0.0.1:6379> set age 20
OK

キーに紐づく値の表示

  • 形式
    単数：get キー名
    複数：mget キー名1 キー名2

  • 例

# 1つのみ表示
127.0.0.1:6379> get name
"taro"

# 複数の値を表示する場合はmgetを使ってkeyを羅列する
127.0.0.1:6379> mget name email age
1) "taro"
2) "taro@gmail.com"
3) "20"

整数値の減少と増加の操作

値が整数値であった場合，インクリメントまたは，デクリメントすることができます．

  • 形式
    増加：incr キー名
    減少：decr キー名

  • 例

# 値の表示
127.0.0.1:6379> get age
"20"

# インクリメント
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 21

# デクリメント
127.0.0.1:6379> decr age
(integer) 20

増減を1以上に指定することもできます

  • 形式
    増加数の指定：incrby 数字
    減少数の指定：decrby 数字

  • 例

# 値の表示
127.0.0.1:6379> get age
"20"

# 増加数の指定
127.0.0.1:6379> incrby age 10
(integer) 30

# 減少数の指定
127.0.0.1:6379> decrby age 10
(integer) 20

KEYの操作

keyの表示

  • 形式
    すべてのkeyの取得：keys *
    条件指定：keys 正規表現

  • 使える正規表現
    ? ・・・任意の1文字
    * ・・・ 任意の文字列
    [ ] ・・・ 角カッコ内の文字のどれか1文字

  • 例

# すべてのキーを取得
127.0.0.1:6379> keys *
1) "age"
2) "email"
3) "name"

# 条件指定，先頭がaまたはnのキーすべて
127.0.0.1:6379> keys [an]*
1) "age"
2) "name"

keyの存在確認

  • 形式
    exists キー

  • 例

# キーnameは存在するため1が返ってくる
127.0.0.1:6379> exists name
(integer) 1
# キーimageは存在しないため0が返ってくる
127.0.0.1:6379> exists image
(integer) 0

keyの名前を変更

  • 形式
    rename 元のキー名 新しいキー名

  • 例

# ageからnenraiにキー名を変更
127.0.0.1:6379> rename age nenrai
OK
# 変更されたので元の名前では検索がマッチしません
127.0.0.1:6379> keys age
(empty array)
# 新しいキー名に変わっていることがわかります
127.0.0.1:6379> keys nenrai
1) "nenrai"

keyの削除

  • 形式
    del キー名

  • 例

127.0.0.1:6379> del nenrai
(integer) 1
127.0.0.1:6379> keys nenrai
(empty array)

一時的なキーの作成

  • 形式
    expire キー名 秒数

  • 例

# ageに20をセット
127.0.0.1:6379> set age 20
OK
# セットされていることの確認
127.0.0.1:6379> get age
"20"
# 有効期限を10秒にセット
127.0.0.1:6379> expire age 10
(integer) 1
# 5秒後，まだ値はある
127.0.0.1:6379> get age
"20"
# 10秒後値がキーが消えていることがわかる
127.0.0.1:6379> get age
(nil)

ソート

  • 形式

数字のソート：sort キー名 [desc asc]
文字列のソート：sort キー名 alpha [desc asc]

後述するSetやListにも対応

  • 例
127.0.0.1:6379> sort students alpha asc
1) "jiro"
2) "saburo"
3) "shiro"
4) "taro"

Listの操作

リストにデータを追加

  • 形式
    先頭に要素を追加：lpush キー名 値1 値2 値3．．．
    末尾に要素を追加：rpush キー名 値1 値2 値3．．．

  • 例

127.0.0.1:6379> rpush students taro
(integer) 1
# 複数同時に追加することも可能
127.0.0.1:6379> rpush students jiro saburolpop
(integer) 3

リストの表示

  • 形式
    指定した要素の表示：lindex キー名 要素番号
    指定した範囲の要素を表示lrange キー名 start stop

  • 例

# 指定した要素の表示
127.0.0.1:6379> lindex students 1
"jiro"

# 先頭の0から2までの格納された値を表示
127.0.0.1:6379> lrange students 0 2
1) "taro"
2) "jiro"
3) "saburo"

# -1は末尾を表している
127.0.0.1:6379> lrange students 0 -1
1) "taro"
2) "jiro"
3) "saburo"

要素数の表示

  • 形式

llen キー名

127.0.0.1:6379> llen students
(integer) 4

リストのデータを削除

  • 形式
    先頭の要素削除：lpop キー名
    末尾の要素削除：rpop キー名
    指定した範囲以外削除：ltrim キー名 start stop
  • 例
127.0.0.1:6379> lrange students 0 -1
1) "taro"
2) "jiro"
3) "saburo"

# 先頭の要素を削除
127.0.0.1:6379> lpop students
"taro"
127.0.0.1:6379> lrange students 0 -1
1) "jiro"
2) "saburo"

# 末尾の要素を削除
127.0.0.1:6379> rpop students
"saburo"
127.0.0.1:6379> lrange students 0 -1
1) "jiro"

# 指定した範囲以外を削除
127.0.0.1:6379> ltrim students 0 2
OK
127.0.0.1:6379> lrange students 0 -1
1) "taro"
2) "jiro"
3) "saburo"

Setの操作

データの追加

  • 形式

sadd キー名 値1 値2 値3．．．

  • 例
# 値の追加
127.0.0.1:6379> sadd classroom taro
(integer) 1

# 複数の値をセットすることができる
127.0.0.1:6379> sadd classroom jiro saburo
(integer) 2

データ一覧の表示

  • 形式

smembers キー名

  • 例
# Listと違い順不同で追加されていることがわかる
127.0.0.1:6379> smembers classroom
1) "jiro"
2) "saburo"
3) "taro"

データの削除

  • 形式
    srem キー名 値

  • 例

# jiroを削除
127.0.0.1:6379> srem classroom jiro
(integer) 1

# 消えていることがわかる
127.0.0.1:6379> smembers classroom
1) "saburo"
2) "taro"

集合

  • 形式
    和集合：sunion キー名1 キー名2
    差集合：sdiff キー名1 キー名2
    積集合：sinter キー名1 キー名2
    和集合のSetを作成：sunionstore キー名 比較する集合1 比較する集合2
    差集合のSetを作成：sdiffstore キー名 比較する集合1 比較する集合2
    積集合のSetを作成：sinterstore キー名 比較する集合1 比較する集合2

  • 例

# 2つのSetを作成
127.0.0.1:6379> smembers classroom
1) "saburo"
2) "taro"
127.0.0.1:6379> sadd classroom2 taro jiro shiro
(integer) 3
127.0.0.1:6379> smembers classroom2
1) "jiro"
2) "taro"
3) "shiro"

# 和集合
127.0.0.1:6379> sunion classroom classroom2
1) "jiro"
2) "taro"
3) "saburo"
4) "shiro"

# 差集合
127.0.0.1:6379> sdiff classroom classroom2
1) "saburo"

# 積集合
127.0.0.1:6379> sinter classroom classroom2
1) "taro"

# 和集合のSetを作成
127.0.0.1:6379> sunionstore unionclassroom classroom classroom2
(integer) 4
127.0.0.1:6379> smembers unionclassroom
1) "jiro"
2) "taro"
3) "saburo"
4) "shiro"

Sorted Setの操作

ランキングデータでよく使われる

データの追加

  • 形式
    zadd キー名 ランク 値
    ソート時ランクが比較される

  • 例

# 年齢をランクとしてセットしている
127.0.0.1:6379> zadd age 80 taro
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd age 63 jiro
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd age 49 saburo
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zadd age 23 shiro
(integer) 1

データの表示

  • 形式

昇順に表示：zrange キー名 start stop
降順に表示：zrevrange キー名 start stop

# 先頭から末尾まで昇順に表示
127.0.0.1:6379> zrange age 0 -1
1) "shiro"
2) "saburo"
3) "jiro"
4) "taro"

# 範囲は自由に指定できる
127.0.0.1:6379> zrange age 1 2
1) "saburo"
2) "jiro"

# 先頭から末尾まで降順に表示
127.0.0.1:6379> zrevrange age 0 -1
1) "taro"
2) "jiro"
3) "saburo"
4) "shiro"

ランクの表示

  • 形式

昇順時のランク：zrank キー名 値
降順のランク：zrevrank キー名 値

  • 例
# 昇順時のランク
127.0.0.1:6379> zrank age taro
(integer) 3

# 降順時のランク
127.0.0.1:6379> zrevrank age taro
(integer) 0

削除

  • 形式

zrem キー名 値

  • 例
# shiroを削除
127.0.0.1:6379> zrem age shiro
(integer) 1

# shiroがいなくなっている事がわかる
127.0.0.1:6379> zrange age 0 -1
1) "saburo"
2) "jiro"
3) "taro"

Hashの操作

Pythonで言う辞書
Rubyで言うHash
Bashで言う連想配列

hashの追加と更新

  • 形式

追加：hset hash名 キー名 値
更新：hset hash名 キー名 更新する値

  • 例
# 追加
127.0.0.1:6379> hset teammember name taro
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset teammember age 20
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hset teammember sex man
(integer) 1

# ageを20から25に更新
127.0.0.1:6379> hset teammember age 25
(integer) 0

値の表示

  • 形式

１つのキーを指定して表示：hget hash名 キー名
複数のキーを指定して表示：hmget hash名 キー名1 キー名2 キー名3
すべての値を表示：hvals hash名

# １つだけ表示
127.0.0.1:6379> hget teammember name
"taro"

# 複数表示
127.0.0.1:6379> hmget teammember name age sex
1) "taro"
2) "20"
3) "man"

# すべて表示
127.0.0.1:6379> hvals teammember
1) "taro"
2) "20"
3) "man"

キーがいくつあるか表示

  • 形式
    hlen hash名

  • 例

# teammemberは3つのキーで構成されている事がわかる
127.0.0.1:6379> hlen teammember
(integer) 3

キーの一覧表示

  • 形式

hkeys hash名

  • 例
# teammemberを構成するキー一覧を表示
127.0.0.1:6379> hkeys teammember
1) "name"
2) "age"
3) "sex"

キーと値を同時に表示

  • 形式
    hgetall hash名

  • 例

# 1~3はキー名，4~6は対応する値
127.0.0.1:6379> hgetall teammember
1) "name"
2) "taro"
3) "age"
4) "20"
5) "sex"
6) "man"

キーを指定して削除

  • 形式

hdel hash名 キー名

  • 例
# 性別の削除
127.0.0.1:6379> hdel teammember sex
(integer) 1

# 削除されていることがわかる
127.0.0.1:6379> hgetall teammember
1) "name"
2) "taro"
3) "age"
4) "25"

hashの削除

  • 形式

del hash名

  • 例
127.0.0.1:6379> del teammember
(integer) 1
127.0.0.1:6379> hgetall teammember
(empty array)

データの排他的処理

複数の処理を同時に行う
処理の間は他のアクセスを許さない

  • 注意

ロールバック出来ないことに注意
データの整合性が取れない場合がある

  • 形式

処理開始：multi

処理の実行：exec

処理の強制終了：discard

  • 例
# 処理の開始
127.0.0.1:6379> multi
OK

# 処理を一つ一つキューに入れるイメージ
# 処理1
127.0.0.1:6379> incr score
QUEUED

#処理2
127.0.0.1:6379> incr pass
QUEUED

# 処理の実行
127.0.0.1:6379> exec
1) (integer) 1
2) (integer) 1
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