Redis a été largement adopté par les développeurs et les entreprises en raison de sa capacité à gérer de grands volumes de données avec une latence inférieure à la milliseconde, de sa prise en charge de plusieurs structures de données et de son script Lua intégré. En mettant l’accent sur la performance et la flexibilité, Redis est devenu une solution de choix pour un large éventail de cas d’utilisation.
Qu’est-ce que Redis ?
Redis est un magasin de structures de données en mémoire open source qui peut être utilisé comme base de données, cache et courtier de messages. Souvent comparée à d’autres bases de données telles que MongoDB, Cassandra et Couchbase, Redis stocke toutes les données dans la mémoire vive au lieu de les écrire sur le disque, ce qui permet à la base de données d’atteindre des temps de réponse inférieurs à la milliseconde et en fait une solution de choix pour les cas d’utilisation à haute performance tels que l’analyse en temps réel, la mise en cache et la gestion des sessions.
Redis prend en charge un grand nombre de structures de données, notamment les chaînes de caractères, les listes, les ensembles, les hachages et les ensembles triés, ce qui lui confère une flexibilité qui lui permet de s’adapter à des dizaines de cas d’utilisation, du simple stockage clé-valeur au traitement de données complexes. Ces structures de données peuvent être manipulées à l’aide d’un riche ensemble de commandes optimisées pour les performances et offrant des fonctionnalités avancées telles que les opérations atomiques, les transactions et la messagerie pub/sub, ce qui fait de Redis un outil puissant pour la création d’applications nécessitant le traitement et l’analyse de données en temps réel.
Brève histoire de Redis
Salvatore Sanfilippo a créé Redis en 2009 en tant que projet personnel alors qu’il travaillait comme développeur en Italie. Il souhaitait créer une base de données rapide, efficace et facile à utiliser. Redis a rapidement gagné en popularité grâce à son API simple et à sa capacité à gérer des structures de données complexes.
Au fil du temps, Redis a évolué pour inclure de nombreuses structures de données, modules et fonctionnalités supplémentaires, notamment la prise en charge de l’indexation géospatiale, des données chronologiques et du traitement des données graphiques. Redis est également devenu un choix populaire pour gérer les files d’attente de messages, grâce à son système de messagerie Pub/Sub intégré et à la prise en charge des files d’attente Redis.
Salvatore continue de maintenir Redis, avec une communauté de contributeurs. Cette communauté a contribué au développement de nouvelles fonctionnalités et de nouveaux modules, transformant progressivement Redis en une base de données encore plus puissante et polyvalente, utilisée par des milliers d’organisations et de développeurs dans le monde entier, des petites startups aux grandes entreprises.
Principes de base de Redis
Redis est un magasin de structures de données en mémoire qui est principalement utilisé comme base de données, cache et courtier de messages. Il est conçu pour offrir des performances élevées et une faible latence pour les cas d’utilisation qui nécessitent un accès rapide aux données.
Le magasin de données est connu pour sa polyvalence, car il peut stocker et manipuler diverses structures de données, notamment des chaînes de caractères, des listes, des ensembles, des hachages et des ensembles triés. Redis prend également en charge les scripts Lua, ce qui permet aux développeurs d’exécuter une logique complexe côté serveur. En tant que solution hautement évolutive pour les systèmes distribués, Redis reste un choix populaire pour les applications à fort trafic qui nécessitent un accès rapide et fiable aux données.
Redis, un magasin de structures de données en mémoire
Redis stocke toutes les données en mémoire, ce qui permet d’obtenir des temps de réponse inférieurs à la milliseconde et de garantir un accès rapide aux données. Le stockage en mémoire rend Redis exceptionnel dans les scénarios de lecture/écriture élevés, en tirant parti des scripts Lua intégrés et de la prise en charge de plusieurs langages de programmation pour renforcer ses capacités de personnalisation et d’intégration avec diverses applications.
Redis, magasin de valeurs clés et base de données NoSQL
Redis est souvent décrit comme un magasin clé-valeur, car il stocke les données sous forme de paires clé-valeur. Cependant, elle est également considérée comme une base de données NoSQL, car elle ne repose pas sur un modèle de base de données relationnelle traditionnel. Redis est sans schéma, ce qui signifie que vous pouvez stocker n’importe quel type de données dans Redis sans avoir besoin de définir un schéma au préalable.
Concept de serveur de dictionnaire à distance (RDS)
Redis est parfois appelé Remote Dictionary Server (RDS) en raison de ses origines en tant que magasin de valeurs clés. Le concept RDS fait référence à une base de données accessible via un réseau et fournissant une correspondance clé-valeur. Redis prend en charge l’accès au réseau par le biais d’une architecture client-serveur, ce qui lui permet d’être utilisé dans des systèmes distribués et des clusters.
Files d’attente Redis
Les files d’attente Redis sont un cas d’utilisation populaire pour Redis, car elles fournissent un moyen simple et efficace de gérer les tâches d’arrière-plan et le traitement des messages. Les files d’attente Redis peuvent être utilisées pour stocker des messages, des tâches et des événements, et elles peuvent être traitées de différentes manières. Les files d’attente Redis peuvent également être combinées avec d’autres fonctionnalités Redis, telles que la messagerie Pub/Sub, pour créer des flux de traitement plus avancés.
Concept de serveur de dictionnaire à distance (RDS)
Redis est parfois appelé Remote Dictionary Server (RDS) en raison de ses origines en tant que magasin de valeurs clés. Le concept RDS fait référence à une base de données accessible via un réseau et fournissant une correspondance clé-valeur. Redis prend en charge l’accès au réseau par le biais d’une architecture client-serveur, ce qui lui permet d’être utilisé dans des systèmes distribués et des clusters.
Types de données Redis
Redis propose un large éventail de types de données qui peuvent être utilisés pour résoudre divers problèmes liés au stockage et à la manipulation des données. Ces types de données comprennent les chaînes de caractères, les listes, les ensembles, les hachages, les ensembles triés, les flux, les index géospatiaux, les bitmaps, les champs de bits et HyperLogLog.
Chaque type de données possède son propre ensemble de commandes, que l’on peut trouver dans les références des commandes respectives.
Les chaînes sont le type de données Redis le plus basique et représentent une séquence d’octets. Les listes Redis sont des listes de chaînes triées par ordre d’insertion, tandis que les ensembles Redis sont des collections non ordonnées de chaînes uniques qui vous permettent d’ajouter, de supprimer et de tester l’existence en temps constant. Les hachages Redis sont des types d’enregistrement modélisés comme des collections de paires champ-valeur, tandis que les ensembles triés Redis sont des collections de chaînes uniques qui conservent l’ordre en fonction du score associé à chaque chaîne.
Les flux Redis sont utiles pour enregistrer les événements dans l’ordre où ils se produisent et les syndiquer en vue de leur traitement. Les index géospatiaux Redis peuvent être utilisés pour trouver des emplacements dans un rayon géographique donné ou dans une zone délimitée, tandis que les bitmaps Redis vous permettent d’effectuer des opérations bit à bit sur des chaînes de caractères. Les champs de bits Redis encodent efficacement plusieurs compteurs dans une valeur de chaîne, en fournissant des opérations atomiques d’obtention, de définition et d’incrémentation et en prenant en charge différentes politiques de dépassement. Enfin, les structures de données Redis HyperLogLog fournissent des estimations probabilistes de la cardinalité des grands ensembles.
Types de données Redis
Redis propose un large éventail de types de données qui peuvent être utilisés pour résoudre divers problèmes liés au stockage et à la manipulation des données. Ces types de données comprennent les chaînes de caractères, les listes, les ensembles, les hachages, les ensembles triés, les flux, les index géospatiaux, les bitmaps, les champs de bits et HyperLogLog.
« Redis fournit une large gamme de types de données qui peuvent être utilisés pour résoudre divers problèmes liés au stockage et à la manipulation des données ».
« Chaque type de données possède son propre ensemble de commandes, que l’on peut trouver dans les références des commandes respectives. »
Caractéristiques de Redis
Redis est une structure de données polyvalente qui offre de nombreuses fonctionnalités aux organisations de toute taille. Parmi les caractéristiques et les fonctions les plus remarquables, on peut citer
Modules Redis et extension des fonctionnalités de Redis
L’une des principales caractéristiques de Redis est son extensibilité grâce à l’utilisation de modules. Les modules Redis permettent aux développeurs d’ajouter de nouvelles fonctionnalités à Redis, telles que de nouveaux types de données, de nouvelles structures de données et de nouvelles commandes. Ces modules peuvent être développés par la communauté ou créés en interne et peuvent être chargés dans Redis au moment de l’exécution. Cela permet de personnaliser Redis pour répondre à des cas d’utilisation spécifiques ou à des exigences commerciales. Les modules Redis ont été utilisés pour mettre en œuvre des fonctionnalités telles que la recherche plein texte, les bases de données graphiques et l’apprentissage automatique. Les modules peuvent également être utilisés pour améliorer les performances de Redis, par exemple en ajoutant la prise en charge du multithreading ou en déchargeant les calculs sur un GPU. La flexibilité des modules Redis en fait un outil puissant pour créer des applications personnalisées et résoudre des problèmes complexes.
Système de messagerie Redis pub/sub
Redis comprend un système de messagerie par publication/abonnement qui permet aux applications de communiquer entre elles de manière asynchrone. Le système pub/sub fonctionne en permettant aux éditeurs d’envoyer des messages aux canaux et aux abonnés de recevoir des messages de ces canaux. Redis garantit que les messages sont délivrés dans l’ordre dans lequel ils ont été publiés et fournit des mécanismes d’abonnement à plusieurs canaux, de filtrage des messages et de gestion des listes d’abonnement. Le système pub/sub est utile pour créer des applications en temps réel, telles que des applications de chat, des téléscripteurs ou des flux de médias sociaux. Redis pub/sub est également fréquemment utilisé en conjonction avec d’autres systèmes de messagerie, tels que les files d’attente de messages ou les bus d’événements.
Script Lua dans Redis et cas d’utilisation
Redis prend en charge les scripts Lua, ce qui permet aux développeurs d’écrire des scripts personnalisés qui peuvent être exécutés sur le serveur. Les scripts Lua peuvent être utilisés pour effectuer des opérations complexes, telles que des transformations de données ou des agrégations, qui ne sont pas prises en charge par les commandes natives de Redis. Les scripts Lua sont également utiles pour mettre en œuvre une logique commerciale ou appliquer des politiques de sécurité complexes. Les scripts Lua étant exécutés sur le serveur, ils peuvent réduire le trafic réseau et améliorer les performances en réduisant le nombre d’allers-retours entre le client et le serveur. En outre, le moteur de script Lua de Redis offre plusieurs fonctionnalités qui facilitent l’écriture de scripts sûrs et efficaces, comme la prise en charge des transactions et le verrouillage par clé.
« Les transactions Redis permettent de regrouper plusieurs commandes Redis en une seule opération atomique. »
Les flux Redis et leur fonctionnement
Les flux Redis sont une structure de données qui permet de stocker et de traiter des données dans un journal durable, qui n’est accessible que par appendice. Les flux sont similaires à pub/sub en ce sens qu’ils permettent à plusieurs producteurs et consommateurs de communiquer de manière asynchrone, mais ils offrent également des fonctionnalités supplémentaires, telles que l’accusé de réception des messages et les politiques de conservation. Les flux Redis sont particulièrement utiles pour construire des architectures basées sur les événements, où les événements sont enregistrés et traités en temps réel. Les flux peuvent être utilisés pour mettre en œuvre des fonctionnalités telles que l’agrégation de journaux, les pistes d’audit ou les flux d’activité. Les flux Redis sont construits sur les structures de données centrales de Redis, ce qui les rend faciles à utiliser et à intégrer dans les applications Redis existantes.
Transactions et avantages de Redis
Les transactions Redis permettent de regrouper plusieurs commandes Redis en une seule opération atomique. Cela signifie que si l’une des commandes de la transaction échoue, toutes les modifications apportées par la transaction sont annulées, ce qui garantit la cohérence des données. Les transactions sont particulièrement utiles lorsque plusieurs clients doivent mettre à jour les mêmes données simultanément, car elles permettent de s’assurer que toutes les mises à jour sont appliquées de manière atomique. Les transactions permettent également d’améliorer les performances de Redis, car plusieurs commandes peuvent être envoyées à Redis en un seul aller-retour sur le réseau. Les transactions Redis peuvent être utilisées conjointement avec le moteur de script Lua de Redis pour mettre en œuvre une logique commerciale complexe ou appliquer des opérations en plusieurs étapes.
Redis-cli et son utilisation
Redis-cli est une interface en ligne de commande qui permet aux utilisateurs d’interagir avec les instances Redis directement à partir du terminal. Redis-cli fournit une vaste gamme de commandes pour gérer les instances Redis, telles que la définition et l’obtention de valeurs, la gestion des clés, la surveillance des performances du serveur, et bien d’autres choses encore. Redis-cli est un outil puissant qui peut être utilisé pour résoudre des problèmes et effectuer des tâches de maintenance sur les instances Redis. Il permet également de tester facilement les commandes et les scripts Redis avant de les utiliser en production.
Redis Sentinel et sa haute disponibilité
Redis Sentinel est une solution intégrée de haute disponibilité pour les instances Redis qui fournit des capacités de basculement et de surveillance automatiques. Sentinel peut surveiller plusieurs instances Redis et détecter la défaillance d’un nœud maître. Sentinel peut alors promouvoir un nœud esclave en nœud maître, fournissant ainsi un service ininterrompu aux clients. Sentinel offre également d’autres fonctionnalités utiles telles que la notification et la configuration automatique des nœuds, ce qui permet d’intégrer facilement Redis dans des architectures complexes.
Qui utilise Redis ?
Redis est un choix populaire pour de nombreuses industries qui nécessitent un stockage, un traitement et une récupération de données rapides et fiables. Le commerce électronique, la finance, les médias sociaux, les jeux et les soins de santé sont quelques-uns des secteurs qui bénéficient de Redis.
Dans le domaine du commerce électronique, Redis est couramment utilisé pour les paniers d’achat très performants, la gestion des stocks en temps réel et les fonctions de personnalisation. Par exemple, Alibaba utilise Redis pour gérer plus de 40 milliards de transactions.
Dans les médias sociaux, Redis est utilisé pour l’analyse en temps réel, l’analyse des graphes sociaux et la mise en cache du contenu généré par les utilisateurs. Twitter, une plateforme de médias sociaux très populaire, utilise Redis pour stocker la chronologie des utilisateurs, les résultats de recherche et les hashtags en vogue.
