Зарегистрируйтесь для доступа к 15+ бесплатным курсам по программированию с тренажером

KV хранилище Основы Redis

При работе над бэкэндом сколько-нибудь крупного проекта перед разработчиком рано или поздно встаёт вопрос выбора хранилища. На определённом этапе РСУБД перестаёт удовлетворять потребности проекта:

  1. Требование на быструю запись/чтение. При высоких нагрузках скорость ответа от базы растет. РСУБД можно ускорять разными путями: оптимизировать настройки, профилировать и улучшать запросы, шардировать и реплицировать. Однако эти оптимизации все равно не позволят стабильно отвечать на запросы за несколько мс.
  2. Строгая структура таблиц. Сегодня в любом бизнесе важна скорость доставки ценности до конечного пользователя. Вследствие этого на проектах происходят частые изменения, которые затрагивают схемы таблиц. Сперва может показаться, что это не проблема, но, во-первых, составление миграций занимает время, во-вторых, в таблице может храниться слишком много записей для изменений "в бою".

В вышеперечисленных случаях можно использовать key-value (далее "KV") хранилища.

Redis как key-value хранилище

Рассмотрим стандартный пример использования Redis как KV: хранение информации о сессиях пользователей. Когда пользователь авторизуется на сайте, генерируется идентификатор сессии и используется как ключ. В значении сохранятся идентификатор пользователя (user_id) и любая нужная персональная информация. Обычно сессия записывается в cookie браузера. После этого backend моментально определяет от какого пользователя пришел запрос.

Запись новой сессии

set

Попробуем реализовать пример на практике. Представим, что пользователь с идентификатором 120 авторизовался, и серверу нужно создать для него сессию. Обычно идентификатор сессии состоит из большой рандомизированной строки. В данном уроке для простоты будет использоваться числовое представление.

Подключаемся к Redis серверу с помощью redis-cli и записываем значение user_id по ключу сессии:

127.0.0.1:6379> set session:1 120
OK

Команда записи в Redis имеет простую конструкцию:

set ключ значение

Сразу стоит обратить внимание на пару важных моментов:

  1. в ключах рекомендуется использовать двоеточие как разделитель слов (хотя и встречаются другие подходы к наименованию). В примере с сессией ключ имеет вид session:{session_id}.
  2. команда set записывает значение как строку. Одиночное слово пишется без кавычек, но предложение придется писать в одинарных или двойных кавычках set key1 'hello world'.

Получение существующей сессии

get

Сессия сформирована и записана в Redis и cookie. Теперь при следующем запросе от клиента сервер увидит сессию и пойдет в Redis, чтобы определить пользователя:

127.0.0.1:6379> get session:1
"120"

Redis вернул строку, так как сессия существовала. Но что будет, если клиент пришлет несуществующую сессию?

127.0.0.1:6379> get session:N
(nil)

Вернется значение (nil), означающее отсутствие ключа.

Если необходимо проверить сессию на существование без получения идентификатора пользователя, то используется соответствующая команда:

127.0.0.1:6379> exists session:1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> exists session:N
(integer) 0

Если ключ существует, Redis возвращает целое число 1. В противном случае вернется 0.

Удаление сессии

del

При выходе из аккаунта сессия пользователя должна удаляться:

127.0.0.1:6379> del session:1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del session:N
(integer) 0

Ответ Redis идентичен команде exists:

  • 1, если ключ существовал, и он был успешно удален
  • 0, если ключа не было, поэтому ничего не было удалено

Хранение дополнительной информации

Допустим, в сессии нужно хранить не только идентификатор (user_id), но и электронную почту пользователя (email). Для этого достаточно в значение положить JSON-объект, содержащий всю необходимую информацию:

127.0.0.1:6379> set session:1 '{"user_id":120,"email":"test@test.com"}'
OK
127.0.0.1:6379> get session:1
"{\"user_id\":120,\"email\":\"test@test.com\"}"

Этот метод имеет некоторые недостатки:

  1. логика по конвертированию в JSON выносится на уровень приложения. В следующих уроках мы рассмотрим стандартный тип данных в Redis, который позволяет хранить несколько значений по одному ключу
  2. для получения одного поля user_id нужно достать весь JSON и декодировать его. В Redis существует модуль RedisJSON для решения этой проблемы. Например, получение поля реализуется одной командой:
127.0.0.1:6379> JSON.GET session1 .user_id

Резюме

  • БД в проекте выбираются под конкретные задачи.
  • в Redis все значения хранятся по ключам. Абстрактно можно представить в виде хэш-таблицы или словаря. Из-за этого любое чтение/запись имеет очень высокую производительность. Например, Redis без труда выполняет запрос за 3мс при нагрузке в 5000+ RPS (запросов в секунду).
  • в Redis хранятся неструктурированные значения. Если необходимо добавить новое поле в существующую структуру, то изменения вносятся только на уровне кода.
  • основные команды для работы со значениями: set, get, del, exists.

Дополнительные материалы

  1. Redis Session Management
  2. Простые команды в Redis
  3. Redis Best Practices for JSON

Аватары экспертов Хекслета

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.

Для полного доступа к курсу нужен базовый план

Базовый план откроет полный доступ ко всем курсам, упражнениям и урокам Хекслета, проектам и пожизненный доступ к теории пройденных уроков. Подписку можно отменить в любой момент.

Получить доступ
900
упражнений
2000+
часов теории
3200
тестов

Открыть доступ

Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.

  • 130 курсов, 2000+ часов теории
  • 900 практических заданий в браузере
  • 360 000 студентов
Даю согласие на обработку персональных данных, соглашаюсь с «Политикой конфиденциальности» и «Условиями оказания услуг»

Наши выпускники работают в компаниях:

Логотип компании Альфа Банк
Логотип компании Aviasales
Логотип компании Yandex
Логотип компании Tinkoff

Используйте Хекслет по максимуму!

  • Задавайте вопросы по уроку
  • Проверяйте знания в квизах
  • Проходите практику прямо в браузере
  • Отслеживайте свой прогресс

Зарегистрируйтесь или войдите в свой аккаунт

Даю согласие на обработку персональных данных, соглашаюсь с «Политикой конфиденциальности» и «Условиями оказания услуг»

Изображение Тото

Задавайте вопросы, если хотите обсудить теорию или упражнения. Команда поддержки Хекслета и опытные участники сообщества помогут найти ответы и решить задачу