Redis Glossary

Redis のコアコンセプトと用語リファレンス。

Cheat Sheet

Use Cases Cheat Sheet

データ型

Keys

• Key 名は最大 512MB まで可能
• Keys は binary safe で、バイトのシーケンスで構成されるため、任意のバイト値を使用可能

有効期限の設定：

その他のコマンド：EXISTS、TYPE

Strings

1. 文字列、数値、シリアライズされた JSON、バイナリデータを保存可能（最大 512MB）
2. EXPIRE と組み合わせてキャッシュによく使用
3. 数値操作をサポート
4. コマンド実行前にエンコーディングを検証

主なコマンド： SET, GET, INCR, INCRBY, INCRBYFLOAT, DECRBY

Hashes

類似：

• Java HashMap
• Python Dict
• JSON Object

特徴：

• ミュータブル（変更可能）
• 単層構造：Hash 内に List、Set、その他の構造を埋め込むことはできない

主なコマンド： HSET, HDEL, HGET, HGETALL, HINCRBY, HINCRBYFLOAT, HSCAN, HEXISTS

Lists

類似：

• Java ArrayList
• JavaScript Array
• Python list

主なコマンド： RPUSH, LPUSH, LRANGE, LPOP, RPOP

Sets

順序なしで重複のない文字列のコレクション。

主なコマンド： SADD, SMEMBERS, SISMEMBER, SINTER, SUNION

Sorted Sets

スコア付きの順序付きコレクション、スコア順にソート。

主なコマンド： ZADD, ZRANGE, ZRANK, ZSCORE

キャッシュ（Cache）

ホットデータのキャッシュ戦略：

2つの方式：

1. 読み取り前に Redis を確認、データがなければ DB から読み取り Redis に保存
2. データ挿入時に同時に Redis に書き込み

  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

キャッシュの問題

Penetration（穿透）

Hotspot Invalid / Cache Stampede（擊穿）

Avalanche（雪崩）

Pollution（汚染）

Consistency（一貫性）

Breakdown（障害）

永続化（Persistence）

• RDB（Redis Database Backup file）：データスナップショットファイルを生成
• AOF（Append Only File）：リアルタイムでコマンドを追記するログファイル

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

    R -->|AOF, Snapshot| PS

Snapshot

トリガー方法：

• 手動（Manually）
• 自動（Auto）

AOF（Append-Only File）

各書き込み操作をリアルタイムで記録し、ログを再生してデータを復元できる。

分散ロック（Distributed Lock）

SETNX（SET if Not Exists）を使用して基本的な分散ロックを実装：

  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

完全なフォールトトレラントサポートライブラリ：

• Java: Redisson

Redis Set Lock vs Redisson Lock

実装レベルの比較

機能特性の比較

判断基準

Redisson Lock Types

基本ロックタイプ

同期ツールタイプ

選択基準

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

ユースケース

Rate Limiter（レート制限）

User ID / Device ID / Token / API Key に基づいてレート制限：

  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（遅延キュー）

遅延操作、Ack 確認機構なし。

適用シーン：

1. ECサイトで注文後、一定時間内に支払いがなければ注文自動キャンセル
2. 配車サービスで一定時間内にドライバーが受注しなければキャンセル
3. フードデリバリーで店舗が一定時間内に受注しなければ自動キャンセル

Session Store

ステートレスサーバー間でセッションデータを共有：

  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

その他のアプリケーション

関連トピック

• Redis CLI
• Redisson
• Redis ベクトルデータベース
• キャッシュ問題