Redis

Remote Dictionary Server

개념

• 외부에 있는 key-value를 저장하는 서버
• 캐싱이나 세션관리 등에 자주 사용
• 인-메모리(In-memory) 데이터베이스
  • Disk에 비해 약 1,000배 이상 빠른 속도

필요성

• 조회수, 방문자수, 좋아요/팔로우 등
  • 동시 다발적, 빈번하게 업데이트 되는 요소
  • Redis로 처리
  • 영속적인 저장이 필요할 때만 DB로 이동

Caching

• 지속적으로 사용하는 데이터
• 미리 불러온 뒤 Redis에 저장

Strategy

Read Cache Strategy

Look Aside(Cache Aside) 패턴

1. 캐시를 먼저 조회
2. 캐시가 없으면 DB를 조회

• 기본 캐시 전략
• 캐시와 DB가 분산되어 운용
  • Redis가에 문제가 생겨도 서비스에 문제가 없음
    • 다만 요청이 한번에 DB로 몰리면 서비스 장애 가능성 있음
• Cache Warming 최초에 캐시로 데이터를 넣어주는 작업

Read Through 패턴

• Look Aside와 비슷하지만 캐시만 바라보고 데이터를 조회
• 캐싱하는 로직은 다른 라이브러리에게 위임
  • 자동으로 DB와의 데이터 동기화
• 캐싱을 적극적으로 이용
  • Redis가 다운될 경우 서비스 중지

캐시 쓰기 전략 (Write Cache Strategy)

Write Back(Write Behind) 패턴

• 바로 DB에 저장하는 것이 아닌 캐시에 모아 두었다가 한 번에 저장
  • bulk create 하는것이 더 빠름
• 캐시에서 장애가 발생할 시 데이터 누락의 가능성이 있음

Write Through 패턴

• 데이터를 캐시에도 저장하고, DB에도 저장하는 방식
  • 캐시를 이용해서 DB를 동기화
  • 캐시의 데이터가 항상 최신 데이터로 유지됨
  • 두번의 저장이 이루어지기 때문에 데이터 유실에 민감한 로직에 사용

Write Around 패턴

• 모든 데이터는 DB 바로 저장
• cache miss가 발생했을때만 캐시와 DB에 저장
• 캐시와 DB간 데이터 불일치 가능성
  • cache miss가 발생하기 전까지의 수정 내용은 서비스에 반영되지 않음
  • cache의 만료시간(TTL)을 짧게 잡고 사용

설치

• brew install redis
• redis-server
• redis-cli
  • ping : 테스트

redis-cli Read

• keys * : 모든 key 조회
  • 사용 전 주의
    • 상품 데이터와 같은 경우
    • 항목이 매우 많기 때문에 큰 부하가 걸림 ​
• get <key> : Key에 해당하는 value 조회 ​

redis-cli Create

• set <key> <value> : key value 저장 ​- setex <key> <seconds> <value> : seconds초 뒤에 삭제되는 key value를 저장 ​

  redis-cli Update

• rename <key> <newkey> : key 이름 변경
• expire <key> <seconds> : 해당 Key의 데이터 만료시간을 seconds초로 설정 ​

  redis-cli Delete

• del key1 : key 삭제
  • [key2 ...]

Django

• 기본적으로 시스템 메모리 사용
• Local Cache
  • 서버 컴퓨터의 자원을 사용해서 각 서버에 캐시를 저장
  • 서버 내에서 동작하기 때문에 속도가 빠름
  • 서버 수가 늘어날수록 캐시 동기화를 위해 추가 리소스가 소모

from django.core.cache import cache
from rest_framework.decorators import api_view
from rest_framework.response import Response
from .models import Product
from .serializers import ProductSerializer


@api_view(["GET"])
def product_list(request):
    cache_key = "product_list"

    if not cache.get(cache_key):
        print("cache miss")
        products = Product.objects.all()
        serializer = ProductSerializer(products, many=True)
        json_data = serializer.data
        cache.set(cache_key, json_data, 10)

    response_data = cache.get(cache_key)
    return Response(response_data)

Django Redis

• 기본 cache 기능에 redis 적용
• pip install django-redis
• settings.py에 등록
• redis server : 서버 실행
  • keys * : 검색
  • <key_prefix> : <version> : <key> 형식으로 키 등록

...
CACHES = {  
    "default": {
        "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache",
        "LOCATION": "redis://127.0.0.1:6379",
        "OPTIONS": {
            "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient",
        }
    }
}
...