Redis は、データベース、キャッシュ、メッセージ ブローカーとして使用できるオープン ソースのメモリベースのデータ構造ストレージ システムです。文字列、ハッシュ テーブル、リスト、セット、ソート セットなど、さまざまなタイプのデータ構造をサポートします。今日は、Redis の重要なデータ構造であるハッシュ (ハッシュ テーブルとも呼ばれる) に焦点を当てます。
1. Redis ハッシュとは
Redis ハッシュはキーと値のペアのコレクションであり、文字列型のフィールドと値のマッピング テーブルです。それぞれのハッシュには 430 億のキーと値のペア (40 億以上) を保存できます。
2. Redis Hashの内部実装原理
効率的なデータ ストレージとクエリ機能を提供するために、Redis はデータ ストレージに特別なデータ構造を使用します。具体的には、Redis のハッシュ実装では、ziplist (圧縮リスト) と hashtable (ハッシュ テーブル) の 2 つの戦略が使用されます。どの戦略を使用するかは、hash_max_ziplist_entries 構成パラメーターと hash_max_ziplist_value 構成パラメーターによって決まります。
1. ジップリスト
ハッシュ タイプの要素の数と 1 つの要素のサイズが小さい場合、Redis はストレージ構造として ziplist を選択します。Ziplist は、スペース効率とクエリ効率の間で適切なバランスを実現できる特別な線形テーブルです。
2. ハッシュテーブル
Hash 型の要素の数が多い場合、または 1 つの要素のサイズが大きい場合、Redis はストレージ構造として hashtable を使用します。Hashtable のクエリ効率は非常に高いですが、スペース効率は低くなります。
3. Redis Hashの動作性能
- HSET : ハッシュ フィールドを指定された値に設定します。キーが存在しない場合は、新しいキーを作成します。複雑さは O(1) です。
- **HGET:** ハッシュ フィールドに格納されている値を取得します。複雑さは O(1) です。
- HMSET : 複数のハッシュフィールドを同時に設定します。複雑さは O(N) です (N はフィールドの数です)。
- **HDEL:** 1 つ以上のハッシュ フィールドを削除します。複雑さは O(N) です (N はフィールドの数です)。
4. Redis Hashの適用シナリオ
Redis Hash は効率的なデータ ストレージとクエリ機能を提供するため、次のような多くのシナリオで非常に役立ちます。
- **オブジェクトの保存:** オブジェクトの各フィールドをハッシュに保存し、キーを使用してオブジェクトをクエリまたは変更できます。この使用法は、従来のリレーショナル データベースと非常に似ています。
- **キャッシュ:** Redis は効率的なクエリ機能を提供するため、ホット データを Redis に保存し、キャッシュとして使用できます。
一般に、Redis のハッシュ構造は柔軟かつ強力なデータ構造であり、Redis の多くのデータ構造で重要な役割を果たしていますが、この記事がそれをより深く理解するのに役立つことを願っています。