Redis Glossary

Redis 核心概念與術語參考。

Cheat Sheet

Use Cases Cheat Sheet

資料類型

Keys

• Key 名稱最大可達 512MB
• Keys 是 binary safe，由一序列 bytes 組成，因此可使用任何 byte 值

過期時間設定：

其他指令：EXISTS、TYPE

Strings

1. 可儲存字串、數值、序列化 JSON 和二進位資料（最大 512MB）
2. 結合 EXPIRE 常用於快取
3. 支援數值操作
4. 執行指令前會驗證編碼

常用指令： SET, GET, INCR, INCRBY, INCRBYFLOAT, DECRBY

Hashes

類似：

• Java HashMap
• Python Dict
• JSON Object

特性：

• 可變（Mutable）
• 單層結構：無法在 Hash 內嵌入 List、Set 或其他結構

常用指令： HSET, HDEL, HGET, HGETALL, HINCRBY, HINCRBYFLOAT, HSCAN, HEXISTS

Lists

類似：

• Java ArrayList
• JavaScript Array
• Python list

常用指令： RPUSH, LPUSH, LRANGE, LPOP, RPOP

Sets

無序且不重複的字串集合。

常用指令： SADD, SMEMBERS, SISMEMBER, SINTER, SUNION

Sorted Sets

帶分數的有序集合，依分數排序。

常用指令： ZADD, ZRANGE, ZRANK, ZSCORE

快取（Cache）

熱點數據的緩存策略：

兩種方式：

1. 讀取前先查 Redis，若無資料則讀取 DB 後存入 Redis
2. 插入資料時同時寫入 Redis

  sequenceDiagram
    participant Ws as Webserver
    box Cache Layer
    participant R as Redis
    end
    participant Db as Database

    Ws ->> R: Request
    alt Data Exist
        R -->> Ws: Response Data
    else Data Not Exist
        R ->> Db: Get Data
        Db ->> R: Response Data
        R ->> Ws: Response Data
    end

快取問題

Penetration（穿透）

Hotspot Invalid / Cache Stampede（擊穿）

Avalanche（雪崩）

Pollution（汙染）

Consistency（一致性）

Breakdown（故障）

持久化（Persistence）

• RDB（Redis Database Backup file）：產生資料快照檔案
• AOF（Append Only File）：即時追加指令的日誌檔

  flowchart LR
    R[Redis]
    PS[Persistent Storage-Entire Dataset]

    R -->|AOF, Snapshot| PS

Snapshot

觸發方式：

• 手動（Manually）
• 自動（Auto）

AOF（Append-Only File）

即時記錄每個寫入操作，可透過重放日誌來恢復資料。

分散式鎖（Distributed Lock）

使用 SETNX（SET if Not Exists）實現基礎分散式鎖：

  flowchart TD
    C1[Client1]
    K{{setnx-lockKey,123456xyz,TTL}}
    WnRL[Wait and Retry Later]
    Dwork([Do some work on the shared resource])
    dK([del-localkey])
    C([Complete])

    C1 -->K
    K -->|True: 0, failed to acquire lock| WnRL
    K -->|True: 1, acquired the lock| Dwork
    Dwork --> dK
    dK --> C

完整容錯支援函式庫：

• Java: Redisson

Redis Set Lock vs Redisson Lock

實現層面對比

功能特性對比

決策建議

Redisson Lock Types

基礎鎖類型

同步工具類型

選擇決策

性能優先級： RLock > RReadWriteLock > RSemaphore > RFairLock > RMultiLock > RRedLock

使用案例

Rate Limiter（速率限制）

依據 User ID / Device ID / Token / API Key 進行限流：

  sequenceDiagram
    participant U1 as User1

    box Webservers
        participant WsA as Webserver_A
    end
    box Cache
        participant R as Redis
    end
    participant Db as Database

    U1 -->> WsA: Requests

    WsA -->> R: Requests

    alt within rate_limit
        R ->> Db: Allow Access
        Db ->> R: Response
        R ->> WsA: Response
        WsA ->> U1: Response
    else over rate_limit
        R -->> Db: ❌
    end

Delay Queue（延時隊列）

延時操作，無 Ack 確認機制。

應用場景：

1. 購物平台下單後超時未付款，訂單自動取消
2. 叫車服務超時無車主接單，平台取消訂單
3. 外送訂單商家超時未接單，自動取消

Session Store

在無狀態伺服器之間共享 Session 資料：

  flowchart LR
    U1[User1]
    U2[User2]

    subgraph WebServers
    WsA[Webserver_A]
    WsB[Webserver_B]
    end

    subgraph box
    R[Redis]
    end

    U1 -->|Request| WsA
    U2 -->|Request| WsB

    WebServers -->|Store Session Data| R

    WsA -->|Cookie-Unique Session ID| U1
    WsB -->|Cookie-Unique Session ID| U2

其他應用

相關主題

• Redis CLI
• Redisson
• Redis Vector Database
• Cache Problems