Посиліть свої веб-додатки: Повний посібник по кешу Redis

Redis (Remote Dictionary Server) — це система зберігання даних, що працює в оперативній пам'яті та є відкритим програмним забезпеченням. Її використовують як базу даних, кеш і брокер повідомлень. Це популярний вибір для кешування часто запитуваних даних у веб-додатках. Нижче ми розглянемо основні застосування кешу Redis та порівняємо його з іншими рішеннями для кешування. Також ми надамо покрокові інструкції та приклади, щоб продемонструвати, як працює кеш Redis на практиці.

Застосування кешу Redis:

1. Швидкість та продуктивність:

Кеш Redis відомий своєю високою швидкістю та продуктивністю. Оскільки це база даних, що працює в оперативній пам'яті, дані зберігаються в пам'яті сервера замість запису на диск. Це дозволяє значно швидше отримувати та обробляти дані, що робить Redis ідеальним для кешування часто використовуваних даних у веб-додатках.

2. Управління сесіями:

Redis може зберігати дані сесій у пам'яті сервера, що зменшує навантаження на сервер бази даних і покращує продуктивність додатків. Це робить його відмінним вибором для управління сесіями користувачів у веб-додатках.

3. Кешування запитів до бази даних:

Кеш Redis може зменшити кількість запитів до бази даних, кешуючи самі запити. Це особливо корисно для додатків, де одні й ті самі дані запитуються часто, як, наприклад, в електронних комерційних платформах.

4. Аналітика даних в реальному часі:

З підтримкою таких структур даних, як лічильники, множини та відсортовані множини, Redis є ідеальним для зберігання та обробки даних в реальному часі. Такі додатки, як соціальні медіа-платформи, часто використовують Redis для аналітики даних в реальному часі.

5. Брокер повідомлень:

Redis підтримує механізм Pub/Sub для передачі повідомлень, що робить його чудовим вибором для створення додатків в реальному часі.
It can act as a message broker to send and receive messages between different application components.

Порівняння з іншими рішеннями для кешування:

Redis vs Memcached:

• Redis: Підтримує розширені структури даних, стійкість і реплікацію.
• Memcached: Простий і швидкий для базових потреб кешування, але не має розширених функцій.

Redis vs MongoDB:

• Redis: Спеціально розроблений для кешування; краща продуктивність і такі функції, як термін дії даних і політики видалення.
• MongoDB: База даних NoSQL, яку також можна використовувати для кешування, але вона менш ефективна для цієї мети.

Redis vs MySQL:

• Redis: Спроектований для кешування з кращою масштабованістю та такими функціями, як термін дії даних.
• MySQL: Реляційна база даних, яку можна використовувати для кешування, але вона не така ефективна, як Redis.

Як налаштувати та використовувати кеш Redis:

Крок 1: Встановлення Redis

На Ubuntu:

sudo apt update  
sudo apt install redis-server

На macOS (з Homebrew):

brew install redis

На Windows:

Завантажте та встановіть Redis з https://github.com/microsoftarchive/redis/releases.

Крок 2: Запуск сервера Redis

redis-server

Крок 3: Підключення до CLI Redis

redis-cli

Крок 4: Основні команди

i) Встановлення пари "ключ-значення":

SET key "value"  
SET user:1 "John Doe"

ii) Отримання значення за ключем:

GET key  
GET user:1

iii) Встановлення ключа з терміном дії:

SETEX key seconds "value"  
SETEX session:12345 3600 "session-data"

iv) Інкремент лічильника:

INCR counter

v) Використання хешів для складних даних:

HSET user:1 name "John" age 30  
HGETALL user:1

vi) Використання списків для черг:

LPUSH queue:tasks "task1"  
LPUSH queue:tasks "task2"  
RPUSH queue:tasks "task0"  
LRANGE queue:tasks 0 -1

vii) Використання множин для унікальних елементів:

SADD visitors "user1"  
SADD visitors "user2"  
SADD visitors "user1"  
SMEMBERS visitors

viii) Використання відсортованих множин для рейтингів:

ZADD leaderboard 100 "player1"  
ZADD leaderboard 200 "player2"  
ZRANGE leaderboard 0 -1 WITHSCORES

Крок 5: Використання Redis у додатках

Приклад: Node.js

i) Встановлення клієнта Redis:

npm install redis

ii) Підключення до Redis:

const redis = require("redis");  
const client = redis.createClient();  

client.on("connect", () => {  
 console.log("Connected to Redis");  
});  

client.set("key", "value", (err, reply) => {  
 console.log(reply); // Виведе: OK  
});  

client.get("key", (err, reply) => {  
 console.log(reply); // Виведе: value  
});

Приклад використання: Кешування для електронної комерції

Уявімо вебсайт електронної комерції, де каталог продуктів зберігається в базі даних MySQL. Кожен раз, коли користувач відвідує сайт, отримання каталогу продуктів з бази даних може уповільнити роботу сайту. Кешуючи каталог продуктів у Redis:

i) При першому відвідуванні каталог отримується з бази даних і зберігається в Redis:

SET productCatalog "[product_data]"

ii) При наступних відвідуваннях каталог отримується безпосередньо з Redis:

GET productCatalog

Це знижує навантаження на базу даних і покращує продуктивність сайту.

Висновок

Redis — потужний інструмент для кешування часто використовуваних даних у веб-додатках. Його висока швидкість, розширені функції та універсальність роблять його відмінним вибором для розробників.
Завдяки простоті використання та детальній документації, Redis дозволяє розробникам оптимізувати свої додатки для кращої продуктивності та масштабованості. Впровадивши Redis, ви можете забезпечити своїм користувачам швидший та ефективніший досвід.

Перекладено з: Supercharge Your Web Apps: A Comprehensive Guide to Redis Cache