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[Redis] 3. 데이터 타입 개요

author: oscar.rs

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데이터 타입 개요

Redis의 키-값 구조

Redis Database (선택된 DB)
  ↓
key (String) → value (여러 타입 중 하나)

모든 키는 문자열
값의 타입이 다양

키 규칙

- 최대 512MB (실용적으로 수십 바이트 권장)
- 바이너리 세이프 (모든 바이트 허용)
- 빈 문자열 "" 도 가능

권장 키 네이밍:
  object-type:id:field
  user:1001:profile
  session:abc123
  cache:api:/users/list
  lock:order:9999

타입별 개요

String

가장 기본적인 타입. 문자열, 정수, 부동소수, 바이너리 저장.

SET name "alice"
GET name          # "alice"
 
SET counter 0
INCR counter      # 1
INCRBY counter 5  # 6
 
SET expires-key "value" EX 3600  # 1시간 TTL
 
# 최대 512MB
# 내부 인코딩: int, embstr (44바이트 이하), raw

사용처: 세션, 카운터, 캐시, 설정값, 분산락

List

순서 있는 연결 리스트. 양방향 push/pop.

RPUSH tasks "task1" "task2" "task3"
LRANGE tasks 0 -1   # ["task1", "task2", "task3"]
LPOP tasks          # "task1"
RPOP tasks          # "task3"
 
BLPOP tasks 30  # 최대 30초 대기 후 pop (blocking)
 
# 최대 2^32 - 1개 요소
# 내부 인코딩: listpack (소규모), quicklist (대규모)

사용처: 작업 큐, 최근 N개 이력, 스택, 타임라인

Set

중복 없는 무순서 집합. 집합 연산 지원.

SADD tags "python" "redis" "backend"
SMEMBERS tags           # {"python", "redis", "backend"}
SISMEMBER tags "redis"  # 1 (있음)
SCARD tags              # 3 (원소 수)
 
SUNION tags1 tags2      # 합집합
SINTER tags1 tags2      # 교집합
SDIFF tags1 tags2       # 차집합
 
# 내부 인코딩: listpack (소규모), hashtable (대규모)

사용처: 태그, 팔로워/팔로잉, 중복 제거, 권한 관리

Sorted Set (ZSet)

점수(score)로 정렬된 집합.

ZADD leaderboard 9500 "alice"
ZADD leaderboard 8800 "bob"
ZADD leaderboard 9200 "charlie"
 
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES   # 오름차순 전체
ZREVRANGE leaderboard 0 2             # 내림차순 top 3
ZRANK leaderboard "bob"               # 순위 (0-based)
ZSCORE leaderboard "alice"            # 9500.0
 
# 내부 인코딩: listpack (소규모), skiplist (대규모)

사용처: 리더보드, 우선순위 큐, 시간순 이벤트, 범위 쿼리

Hash

필드-값 쌍의 맵. 객체 저장에 적합.

HSET user:1001 name "alice" age 30 email "alice@example.com"
HGET user:1001 name         # "alice"
HMGET user:1001 name age    # ["alice", "30"]
HGETALL user:1001           # 전체 필드-값
HINCRBY user:1001 age 1     # 나이 +1
 
# 내부 인코딩: listpack (소규모), hashtable (대규모)

사용처: 사용자 프로필, 설정 객체, 카운터 집합

Bitmap

비트 배열. 공간 효율적인 불리언 저장.

# 사용자 1001의 출석 체크 (day 1)
SETBIT attendance:2024-01 1001 1
GETBIT attendance:2024-01 1001   # 1
BITCOUNT attendance:2024-01       # 총 출석 수
 
# 내부: String으로 저장, 비트 연산 API 제공
# 오프셋 최대 2^32 (약 512MB)

사용처: 출석 체크, 기능 플래그, 방문자 추적

HyperLogLog

확률적 카디널리티 추정. 최대 12KB로 수십억 개 중복 제거.

PFADD visitors "user-1" "user-2" "user-3"
PFCOUNT visitors   # 약 3 (오차율 0.81%)
 
PFMERGE total visitors:desktop visitors:mobile
PFCOUNT total

사용처: DAU/MAU, 유니크 방문자, 대규모 중복 제거

Geospatial

위경도 기반 위치 인덱스.

GEOADD stores 127.0276 37.4979 "gangnam"
GEOADD stores 126.9780 37.5665 "jongno"
 
GEODIST stores gangnam jongno km   # 거리(km)
GEORADIUS stores 127.0 37.5 5 km   # 반경 5km 내 매장
GEOPOS stores gangnam              # 위경도 반환

사용처: 근처 매장, 배달 서비스, 지도 서비스

Stream

Kafka와 유사한 메시지 스트림.

XADD events * action "login" userId "1001"
XREAD COUNT 10 STREAMS events 0
 
# Consumer Group
XGROUP CREATE events mygroup $ MKSTREAM
XREADGROUP GROUP mygroup consumer1 COUNT 10 STREAMS events >
XACK events mygroup <message-id>

사용처: 이벤트 로그, 메시지 큐, 감사 로그, 실시간 피드

내부 인코딩

Redis는 자료구조 크기에 따라 내부 인코딩을 자동으로 최적화.

타입소규모 인코딩대규모 인코딩전환 기준
Stringint / embstrraw44바이트 초과
Listlistpackquicklist128개 초과 또는 64바이트 초과
Setlistpackhashtable128개 초과 또는 64바이트 초과
ZSetlistpackskiplist128개 초과 또는 64바이트 초과
Hashlistpackhashtable128개 초과 또는 64바이트 초과
# 인코딩 확인
OBJECT ENCODING mykey
 
# 인코딩 전환 임계값 조정
CONFIG SET hash-max-listpack-entries 64
CONFIG SET hash-max-listpack-value 32
CONFIG SET zset-max-listpack-entries 64
CONFIG SET set-max-intset-entries 512

메모리 사용량 예시

String "hello":       ~56 bytes
Hash (5 fields):      ~300 bytes
List (10 items):      ~400 bytes
Set (10 strings):     ~500 bytes

vs.

HyperLogLog (1억 unique):  ~12,000 bytes
Bitmap (1억 사용자 플래그): ~12,500,000 bytes (~12MB)

정리

타입핵심 특징대표 사용처
String단순, 빠름, 원자 카운터캐시, 세션, 카운터
List순서 보장, blocking pop큐, 최근 이력
Set중복 제거, 집합 연산태그, 팔로워
Sorted Set점수 정렬, 범위 쿼리리더보드, 우선순위
Hash객체 모델, 부분 업데이트프로필, 설정
Bitmap비트 효율, 집합 연산출석, 기능 플래그
HyperLogLog극소 메모리, 근사 카운팅DAU, 유니크 방문자
Geospatial위치 인덱스, 거리 계산근처 검색
Stream영속 메시지, Consumer Group이벤트 스트리밍

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