Redis Patterns

# Redis Patterns

一般的なバックエンド使用例に対するRedisベストプラクティスの参考資料。

## How It Works

Redisはメモリ内データ構造ストアで、文字列、ハッシュ、リスト、セット、ソート済みセット、ストリームなどをサポートします。単一インスタンスでは個々のRedisコマンドは原子的ですが、マルチステップワークフローはLuaスクリプト、MULTI/EXECトランザクション、または明示的な同期化が必要です。RDBスナップショットまたはAOFログを通じてデータをオプションで永続化します。クライアントはRESPプロトコルを使用してTCP経由で通信します。接続プール不可欠でリクエストごとのハンドシェイクオーバーヘッドを回避します。

## When to Activate

- アプリケーションにキャッシング追加
- レート制限またはスロットリング実装
- 分散ロックまたはコーディネーション構築
- セッションまたはトークンストレージ設定
- Pub/SubまたはRedis Streams for messaging使用
- 本番環境でRedis設定（プール、削除、クラスタリング）

## Data Structure Cheat Sheet

| Use Case | Structure | Example Key |
|----------|-----------|-------------|
| Simple cache | String | `product:123` |
| User session | Hash | `session:abc` |
| Leaderboard | Sorted Set | `scores:weekly` |
| Unique visitors | Set | `visitors:2024-01-01` |
| Activity feed | List | `feed:user:456` |
| Event stream | Stream | `events:orders` |
| Counters / rate limits | String (INCR) | `ratelimit:user:123` |
| Bloom filter / HLL | HyperLogLog | `hll:pageviews` |

## Core Patterns

### Cache-Aside (Lazy Loading)

```python
import redis
import json

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)

def get_product(product_id: int):
    cache_key = f"product:{product_id}"
    cached = r.get(cache_key)

    if cached:
        return json.loads(cached)

    product = db.query("SELECT * FROM products WHERE id = %s", product_id)
    r.setex(cache_key, 3600, json.dumps(product))  # TTL: 1 hour
    return product
```