Redis 캐싱 전략

# Redis 캐싱 전략 가이드

## 학습 목표
Redis를 활용한 캐싱과 세션 관리를 배웁니다.

## 1. Redis란?
인메모리 키-값 저장소입니다.
- 초고속 읽기/쓰기
- 다양한 데이터 구조 지원
- 캐싱, 세션, 큐 등 활용
- 클러스터링 지원

## 2. 설치 및 실행

```bash
# Docker로 실행
docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis

# 접속
docker exec -it redis redis-cli

# 또는 로컬 설치 (Ubuntu)
sudo apt install redis-server
sudo systemctl start redis
redis-cli
```

## 3. 기본 명령어 - String

```bash
# 저장/조회
SET name "Kim"
GET name

# 만료시간 설정 (초)
SET session "abc123" EX 3600
SETEX session 3600 "abc123"

# 만료시간 확인
TTL session

# 숫자 증가/감소
SET counter 0
INCR counter # 1
INCRBY counter 5 # 6
DECR counter # 5

# 여러 키 동시 처리
MSET a 1 b 2 c 3
MGET a b c
```

## 4. List (리스트)

```bash
# 추가
LPUSH queue "task1" # 왼쪽에 추가
RPUSH queue "task2" # 오른쪽에 추가

# 조회
LRANGE queue 0 -1 # 전체 조회
LLEN queue # 길이

# 꺼내기 (제거하며 조회)
LPOP queue # 왼쪽에서 꺼내기
RPOP queue # 오른쪽에서 꺼내기

# 블로킹 팝 (큐로 활용)
BLPOP queue 30 # 30초 대기
```

## 5. Set (집합)

```bash
# 추가
SADD tags "javascript" "python" "go"

# 조회
SMEMBERS tags # 전체 조회
SISMEMBER tags "go" # 포함 여부

# 집합 연산
SADD tags2 "python" "rust"
SINTER tags tags2 # 교집합
SUNION tags tags2 # 합집합
SDIFF tags tags2 # 차집합

# 랜덤 추출
SRANDMEMBER tags 2 # 2개 랜덤
SPOP tags # 1개 꺼내기
```

## 6. Hash (해시)

```bash
# 저장
HSET user:1 name "Kim" age 25 email "kim@test.com"

# 조회
HGET user:1 name # 단일 필드
HGETALL user:1 # 전체
HMGET user:1 name age # 여러 필드

# 수정
HINCRBY user:1 age 1 # 나이 +1

# 삭제
HDEL user:1 email
```

## 7. Sorted Set (정렬 집합)

```bash
# 점수와 함께 추가
ZADD leaderboard 100 "player1" 85 "player2" 92 "player3"

# 순위 조회
ZRANK leaderboard "player1" # 순위 (0부터)
ZREVRANK leaderboard "player1" # 역순위

# 범위 조회
ZRANGE leaderboard 0 2 # 상위 3명
ZREVRANGE leaderboard 0 2 WITHSCORES

# 점수 범위
ZRANGEBYSCORE leaderboard 80 100

# 점수 증가
ZINCRBY leaderboard 10 "player2"
```

## 8. 캐싱 패턴

```python
import redis
import json

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

# Cache-Aside 패턴
def get_user(user_id):
# 1. 캐시 확인
cached = r.get(f"user:{user_id}")
if cached:
return json.loads(cached)

# 2. DB 조회
user = db.query(f"SELECT * FROM users WHERE id = {user_id}")

# 3. 캐시 저장 (1시간)
r.setex(f"user:{user_id}", 3600, json.dumps(user))

return user

# 캐시 무효화
def update_user(user_id, data):
db.update(user_id, data)
r.delete(f"user:{user_id}")
```

## 9. 세션 관리

```python
import uuid

def create_session(user_id):
session_id = str(uuid.uuid4())
r.hset(f"session:{session_id}", mapping={
"user_id": user_id,
"created_at": datetime.now().isoformat()
})
r.expire(f"session:{session_id}", 86400) # 24시간
return session_id

def get_session(session_id):
return r.hgetall(f"session:{session_id}")

def delete_session(session_id):
r.delete(f"session:{session_id}")
```

## 10. Pub/Sub (실시간 메시징)

```bash
# 터미널 1 - 구독
SUBSCRIBE chat

# 터미널 2 - 발행
PUBLISH chat "Hello everyone!"
```

```python
# Python 구독
pubsub = r.pubsub()
pubsub.subscribe("chat")

for message in pubsub.listen():
if message["type"] == "message":
print(message["data"])
```

## 11. Laravel에서 Redis 사용

```php
// .env
CACHE_DRIVER=redis
SESSION_DRIVER=redis

// 캐시 사용
Cache::put("key", "value", 3600);
$value = Cache::get("key");
Cache::forget("key");

// Remember 패턴
$users = Cache::remember("users", 3600, function () {
return User::all();
});
```

## 12. 모니터링

```bash
# 실시간 명령어 확인
MONITOR

# 정보 확인
INFO
INFO memory
INFO clients

# 키 검색
KEYS user:* # 패턴 매칭 (주의: 느림)
SCAN 0 MATCH user:* COUNT 100 # 권장

# 메모리 사용량
MEMORY USAGE key
```

## 추천 학습 순서
1. 기본 데이터 타입 익히기
2. 캐싱 패턴 구현
3. 세션 관리 적용
4. Pub/Sub 실시간 기능
5. 클러스터링 학습