Redis

インメモリKey-Valueストア

RedisはインメモリのKey-Valueストア。超高速（100,000+ ops/sec）で、キャッシュ、セッション、リアルタイムランキング、 Pub/Sub、キューなど多用途に使用されます。

データ型

String

基本型。最大512MB。カウンター、キャッシュに使用

List

順序付きリスト。キュー、タイムライン

Set

重複なし集合。タグ、ユニークユーザー

Sorted Set (ZSet)

スコア付き集合。ランキング、優先度キュー

Hash

フィールド-値のマップ。オブジェクト格納

Stream

追記専用ログ。イベントソーシング、メッセージング

基本コマンド

1 # String
2 SET user:1:name "Alice"
3 GET user:1:name
4 INCR counter           # アトミックにインクリメント
5 SETEX session:abc 3600 "data"  # TTL付き
6 
7 # List
8 LPUSH queue "task1"    # 先頭に追加
9 RPUSH queue "task2"    # 末尾に追加
10 LPOP queue             # 先頭から取り出し
11 LRANGE queue 0 -1      # 全要素取得
12 
13 # Set
14 SADD tags:post:1 "redis" "database"
15 SMEMBERS tags:post:1
16 SISMEMBER tags:post:1 "redis"
17 
18 # Sorted Set
19 ZADD leaderboard 100 "user:1"
20 ZADD leaderboard 200 "user:2"
21 ZREVRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES  # 上位10件
22 
23 # Hash
24 HSET user:1 name "Alice" age 30
25 HGET user:1 name
26 HGETALL user:1
27 
28 # TTL
29 EXPIRE key 300         # 300秒後に削除
30 TTL key                # 残り時間確認
31 PERSIST key            # TTLを解除

永続化

RDB（スナップショット）

• 定期的にメモリ全体をダンプ
• コンパクト、起動が速い
• スナップショット間のデータは失われる
• save 900 1（900秒で1回変更）

AOF（Append Only File）

• 全ての書き込み操作をログ
• データ損失が少ない
• ファイルサイズが大きくなる
• appendfsync everysec（毎秒sync）

推奨設定（本番）

RDB + AOF の両方を有効化。AOFで耐久性確保、RDBで高速リカバリ。

高可用性

Redis Sentinel

マスター/レプリカ構成の監視と自動フェイルオーバー。 3台以上のSentinelでクォーラムを形成。

Master → Replica1, Replica2
Sentinel × 3（監視・選出）

Redis Cluster

データを16384スロットに分散。水平スケール可能。各スロットにマスター+レプリカ。

Slot 0-5460: Node1 (M) + Node4 (R)
Slot 5461-10922: Node2 (M) + Node5 (R)
Slot 10923-16383: Node3 (M) + Node6 (R)

典型的なユースケース

キャッシュ

DBクエリ結果、API応答のキャッシュ

セッション

ユーザーセッションの共有ストア

ランキング

Sorted Setでリアルタイムランキング

レート制限

INCR + EXPIREでAPI制限

Pub/Sub

リアルタイム通知、チャット

キュー

List/Streamでジョブキュー

SRE/インフラ観点

メモリ管理

• maxmemory で上限設定
• maxmemory-policy でエビクション戦略
• allkeys-lru: 全キーからLRU削除（キャッシュ向け）
• volatile-lru: TTL付きキーからLRU削除

監視項目

• メモリ使用量（used_memory）
• ヒット率（keyspace_hits / misses）
• 接続数（connected_clients）
• レプリケーション遅延
• スロークエリ（slowlog）

注意点

• KEYS * は本番で使わない（ブロッキング）→ SCAN を使用
• 大きな値は分割を検討
• シングルスレッドなので重い操作に注意

1	# String
2	SET user:1:name "Alice"
3	GET user:1:name
4	INCR counter # アトミックにインクリメント
5	SETEX session:abc 3600 "data" # TTL付き
6
7	# List
8	LPUSH queue "task1" # 先頭に追加
9	RPUSH queue "task2" # 末尾に追加
10	LPOP queue # 先頭から取り出し
11	LRANGE queue 0 -1 # 全要素取得
12
13	# Set
14	SADD tags:post:1 "redis" "database"
15	SMEMBERS tags:post:1
16	SISMEMBER tags:post:1 "redis"
17
18	# Sorted Set
19	ZADD leaderboard 100 "user:1"
20	ZADD leaderboard 200 "user:2"
21	ZREVRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES # 上位10件
22
23	# Hash
24	HSET user:1 name "Alice" age 30
25	HGET user:1 name
26	HGETALL user:1
27
28	# TTL
29	EXPIRE key 300 # 300秒後に削除
30	TTL key # 残り時間確認
31	PERSIST key # TTLを解除