webエンジニアのためのはじめてのredis

WebエンジニアのためのはじめてのredisWebエンジニアのためのはじめてのredis
@nasa9084@nasa9084

$ whoami$ whoami
北村壮大 (Masahiro Kitamura)
@nasa9084
北海道大学工学部
情報エレクトロニクス学科
コンピュータサイエンスコース
情報認識学研究室
KEYWORDS: emacs python お酒

初心者向けIT技術勉強会
HTTPのキホン
正規表現入門
Webサーバーを構築してみよう
はじめてのSQL
などなど…

redisとは?redisとは?
remote dictionary server
Key-Value Store (KVS)
豊富なデータ型
in-memory
永続化もできる
簡単・速い
Python, Ruby等と相性◎
→Web技術者は学んで損はない！

Key-value Store (KVS)Key-value Store (KVS)
dict(Python)
hash(Perl, Ruby)
map(C++, Java, Go)
名前空間

RDBMSとの比較RDBMSとの比較
機能 RDBMS Redis
シンプルな用途 △ ◎
高速処理 △ ◎
水平分散 × ◎
高可用設計 △ ◎
永続性 ◎ ○
複雑なクエリ ◎ ×
トランザクション ◎ △
一貫性 ◎ △

memcachedとの比較memcachedとの比較
memcached redis
得意なデータキャッシュキャッシュ
データ型文字列のみいろいろ
永続化 × ○
ディスクIO 行わない無効化できる
速度高速高速
マルチスレッド ○ ×
メモリ効率 △ ○

Redisのデータ型Redisのデータ型

StringString
文字列
文字列の一部置き換え
長さの取得
数値
INCR / DECR できる
最大512MB
バイナリセーフ
画像などもOK

StringString
redis python
> SET hoge fugafuga
OK
> GET hoge
"fugafuga"
> SET point 10
OK
> GET point
"10"
> INCR point
(integer) 11
> GET point
"11"
from redis import Redis
redis = Redis()
redis.set('hoge', 'fugafuga')
print(redis.get('hoge'))
#=> b'fugafuga'
redis.set('point', 10)
print(redis.get('point'))
#=> b'10'
redis.incr('point')
print(redis.get('point'))
#=> b'11'

ListList
Stringのリスト
実装はLinked List
先頭・末尾への挿入・アクセスは
中間要素へのアクセスは
最大232-1要素
O(1)
O(N)

ListList
redis python
> LPUSH 1 2 3
(integer) 3
> LRANGE piyo 0 -1
"3"
"2"
"1"
> LPOP piyo
"3"
> LRANGE piyo 0 -1
"2"
"1"
redis = Redis()
redis.lpush('piyo', 1, 2, 3)
print(redis.lrange('piyo', 0, -1))
#=> [b'3', b'2', b'1']
print(redis.lpop('piyo'))
#=> b'3'
print(redis.lrange('piyo', 0, -1))
#=> [b'2', b'1']

SetSet
Stringの集合
順序なし
重複なし
追加・削除・アクセスが平均で
最大232-1要素
O(1)

SetSet
redis python
> SADD foo 1 3 5
(integer) 3
> SMEMBERS foo
"1"
"3"
"5"
> SADD foo 1
(integer) 0
> SMEMBERS foo
"1"
"3"
"5"
redis = Redis()
redis.sadd('foo', 1, 3, 5)
print(redis.smembers('foo'))
#=>{b'3', b'5', b'1'}
redis.sadd('foo', 1)
print(redis.smembers('foo'))
#=>{b'3', b'5', b'1'}

Sorted Set (ZSet)Sorted Set (ZSet)
Stringの集合
重複なし
各メンバがScoreで順序付けされる
Scoreの取り出しは
追加は
O(1)
O(log N)

Sorted Set (ZSet)Sorted Set (ZSet)
redis python
> ZADD bar 20 ham
(integer) 1
> ZADD bar 10 egg
(integer) 1
> ZADD bar 30 spam
(integer) 1
> ZRANGE bar 0 -1 WITHSCORES
1) "egg"
2) "10"
3) "ham"
4) "20"
5) "spam"
6) "30"
redis = Redis()
redis.zadd('bar', 'ham', 20)
redis.zadd('bar', 'egg', 10)
redis.zadd('bar', 'spam', 30)
print(
redis.zrange('bar', 0, -1, withscores=
)
#=>[(b'egg', 10.0), (b'ham', 20.0), (b'spam

HashHash
StringからStringへのmap
Java: HashMap<String, String>
追加・削除・アクセスが
最大232-1ペア
O(1)

HashHash
redis python
> HSET bar 0:00 5
(integer) 1
> HGETALL bar
1) "0:00"
2) "5"
> HMSET bar 1:00 5 2:00 6
> HKEYS bar
1) "0:00"
2) "1:00"
3) "2:00"
> HGET bar 0:00
"5"
redis = Redis()
redis.hset('bar', '0:00', '5')
print(redis.hgetall('bar'))
#=>{b'0:00': b'5'}
add_dict = {
'1:00': '5',
'2:00': '6'
}
redis.hmset('bar', add_dict)
print(redis.hkeys('bar'))
#=>[b'0:00', b'1:00', b'2:00]
print(redis.hget('bar', '0:00'))
#=>b'5'

redisの使いどころredisの使いどころ

有効期限のあるデータ有効期限のあるデータ
keyに対して有効期限を設定できる
EXPIRE key seconds
keyにseconds秒の期限を設定する
EXPIREAT key timestamp
keyの期限をtimestampにする
RDBMSだと少し面倒

例えば例えば
Session ID
One Time Token

Sample CodeSample Code
from uuid import uuid4
class User:
def generate_apikey(self):
redis = Redis(host='localhost', port=6389)
if redis.exists(self.token):
return self.token
new_apikey = 'hbt-' + str(uuid4())
ttl = 10 * 60 * 60 # 10 minutes
redis.setex(new_apikey, self.name, ttl)
self.apikey = new_apikey
return self.apikey
https://github.com/web-apps-tech/hubotmaker.git
https://hubot.web-apps.tech/

リアルタイム・ランキングリアルタイム・ランキング
sorted set が活躍
zadd key score member
keyにscore点を持ったmemberを追加する
zincrby key increment member
keyのmemberにincrement点加点する
zrange key start stop
keyのstart番目からstop番目を取得する

Sample CodeSample Code
redis = Redis()
while True:
print('input member:score> ', end='')
ipt = input()
if ipt == 'show': # command 'show'
ranking = redis.zrange('ranking', 0, 5, withscores=True)[::-1]
for i, m in enumerate(ranking):
values = {
'rank': i+1,
'member': m[0].decode(),
'point': m[1]
}
print('{rank}: {member} ({point}pt)'.format(**values))
continue
member, score = args.split(':')
redis.zadd('ranking', member, int(score))
print('good bye')
https://github.com/nasa9084/samples.git

redisを使ってみるredisを使ってみる

try redistry redis
http://try.redis.io/

oﬃcial docker containeroﬃcial docker container
$ docker run redis

まとめまとめ
redisはいいぞ

あらためてまとめあらためてまとめ
in-memory KVS
永続化もできる
データ型が豊富
String, List, Set, Hash, SortedSet
SQLを書くのも面倒なデータに便利
Session IDとか
try redisなどで試せる

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