🔰

【入門】Redisをざっくりと理解する

2025/08/11に公開

 Redisとは？メモリ上でデータを管理するインメモリデータベース
NoSQL型データベースでキーバリュー型でデータを管理
主にキャッシュや一時データ、リアルタイム処理に使われるシンプルな仕組み

 RDBMSとRedisとの違い
 RDBMSの仕組みのイメージ机、司書、本棚をまとめてデータベースとする。

司書に頼めば、見たい本を机まで持ってきてくれ、その場で中身を確認できる
複数の本や、「2000年のベストセラー」などの複雑な依頼にも対応
司書は正確さ重視のため作業はややゆっくりで、読み終えた本は安全に棚へ戻して管理

 RDBMSの長所と短所長所
データを安全・正確に扱える
複雑な条件での検索や集計に強い
短所
超高速が必要な処理は苦手
大量アクセスに合わせた拡張が難しいことがある

 Redisの仕組みのイメージ机の上によく使うページのコピーや要点メモをおいておき、すぐに手に取って読めるのがRedisのイメージ。

あなたは取り出しや更新を高速に行えるが、著者を跨ぐような横断検索は苦手。おける量には限りがあり、古いメモは期限や自動整理で消えることがある。

 Redisの長所と短所長所
読み書きが超高速
期限付きの一時保存が得意
短所
容量に制約があり、大量・長期保管には不向き
複雑な検索は苦手

 Redisが速い理由上記のイメージをコンピュータの世界で考える。

コンピュータの世界では、一時的な保存・参照を行う机のようなものをメモリと言う。また、本棚のように大容量・長期に保存できる場所はストレージと言う。

メモリ上にあるものは電源が切れると消えるため、Redisは停止時にデータを失う可能性がある。必要であれば、データをストレージに書き出し、再起動時に復元する。

 インメモリデータベースRedisのようにメモリの上でデータを管理するデータベースをインメモリデータベースという。メモリはストレージより桁違いに早く、超速で読み書きできる。

 結論速さ = (メモリ上で処理) × (単純・用途特化の操作)

 Redisの仕組み
 Redisのデータベース構造IDを指定して複数のDBを持つことが可能。各DBは独立してキーと値を保持できる。


 Redis Clusterとは上記のように複数台でデータを分散させ、データを保持することをシャーディングと呼び、シャーディングを管理するのがRedis Cluster。

同じデータは複数台では持たない。


 slotとはRedis clusterの実際の処理は、データそれぞれにslotと呼ばれるidのようなものを設定し、それぞれ管理するデータベースを分ける。

各slotは特定のノードが担当

例
slot0 ~ 5460 → node1
slot5461 ~ 10922 → node2
slot10923 ~ 16383 → node3
クライアントはノードにコマンドを送る。担当外ならノードが「正しいノード」を教え、苦８ライアントはそこへ転送(以後は直接そのノードに送る)

 リシャーディングデータが増えてくるとサーバーを増やすことで対応することができる。データの分割（シャード）の担当を別ノードへ移し替えて、容量や負荷の偏りを修正することをリーシャーディングという。

 Redisの型Redisには5つのデータの型が存在する。

 文字列型もっとも基本の型。キー1つに対してバイト列1つを保存できる。テキスト・数値・バイナリを扱える。

※バイナリ：0と1で表す「2進数」のこと。


 登録例> SET key "hello"

 リスト型文字列型の配列。先頭または末尾に値の追加が可能。リスト長をキャッシュして、高速に取得可能。


 登録例> RPUSH mylist "a" "b" "c"

 セット型文字列型の順不同の集合。同じ値を重複して登録することはできない。2つのセットに集合演算が使用できる。


 登録例> SADD myset "a" "b" "c"

 ソート済みセット型文字列型の集合。「スコア」の値でソートされた順いを持っている。同じメンバを重複して登録することはできない。スコアの値、順位で範囲検索が可能。


 登録例> ZADD myzset "a" "b" "c"

 ハッシュ型順番がない文字列型のフィールドと値のマップ。フィールド値での検索が可能。値を指定しての検索は不可能。


 使用例> HSET myhash "field1" "value1" "field2" "value2"

 その他のRedis機能
 TTL(Time To Live)データを自動的に削除する機能。

メモリの容量を削減するためのもので、有効期限を何秒後かに設定する方法と有効期限を日付で指定する方法の2種類がある。


 バックアップ機能基本的にはメモリの上でデータを管理するが、バックアップを作成し、メモリ外に保存することも可能。

保存の方法は2種類存在する。

 秒数指定・回数指定で保存保存のタイミングを「秒数ごとに、または何回変更された時に、.rdbファイルとして保存」と指定する方法。

.rdbファイルはRedis起動時に自動的に立ち上がるようになっている。

 更新ごとに保存(AOF方式)データベースの更新ごとにバックアップを作成するもの。
# AOF方式の保存を有効化
appendonly yes

# 常に更新されたら保存
appendfsync always

 まとめRedisはメモリへ保存するデータベースで高速な処理が可能
RDBMSとの違いは、速度
複数台のサーバーでデータを分散管理することをシャーディングと呼ぶ
シャーディングはClusterを管理する
5種類のデータ型が存在