Redis là gì? Cách phân loại dữ liệu trong Redis và tính ứng dụng mã nguồn mở hiệu quả

Redis là gì? Thuật ngữ thường được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Thế nhưng không phải ai cũng hiểu rõ đặc điểm và cách phân loại Redis chuẩn xác. Hãy cùng FPT Shop bổ sung thêm những kiến thức quan trọng về công cụ này thông qua bài viết dưới đây.  

Giải thích Redis là gì?

Redis là một hệ thống cơ sở dữ liệu mã nguồn mở có hiệu suất cao và được sử dụng phổ biến cho việc lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ hoặc lưu trữ trên đĩa. Những chế độ hoạt động chính của Redis thường là lưu trữ dữ liệu cache và thông tin phi tập trung và xử lý hàng đợi. Nền tảng hỗ trợ nhiều loại dữ liệu như chuỗi, bảng băm, danh sách, tập hợp, tập hợp sắp xếp và hyperloglog. 

Một số tính năng nổi bật của Redis bao gồm sao chép và chia tách dữ liệu, cơ chế bất đồng bộ, hỗ trợ kịch bản Lua. Hệ thống trực tiếp thực hiện các thao tác phức tạp trên dữ liệu và hỗ trợ quá trình lập lịch, gửi thông điệp qua các danh mục đang đợi.

Redis cũng có khả năng xử lý hàng trăm nghìn yêu cầu đọc và ghi mỗi giây. Điều này đã làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng có yêu cầu hiệu suất cao như trò chơi trực tuyến, ứng dụng di động và các hệ thống web quy mô lớn.

Cách ứng dụng Redis như thế nào?

Redis có nhiều tính ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin và phát triển phần mềm. Dưới đây là một số ví dụ cụ thể về cách mà Redis được sử dụng trong thực tế:

Lưu trữ Cache

Redis thường được sử dụng làm hệ thống lưu trữ cache. Dữ liệu được lưu trong Redis có thể được truy cập nhanh chóng, giúp tăng tốc độ phản hồi của ứng dụng.

Nền tảng cung cấp cơ chế cho các hàng đợi tin nhắn, đặc biệt là trong mô hình publish-subscribe. Nơi mà nhiều ứng dụng có thể giao tiếp và trao đổi dữ liệu theo thời gian thực.

Thiết kế ứng dụng di động

Redis có thể được sử dụng trong việc lưu trữ thông tin phi tập trung cho ứng dụng di động. Hệ thống cho phép người dùng dễ dàng đồng bộ và cập nhật dữ liệu trên nhiều thiết bị.

Hệ thống cung cấp cơ chế tốt cho lưu trữ và truy xuất từ các bảng băm phân tán, giúp tạo ra một hệ thống lưu trữ phân tán và có thể mở rộng.

Lưu trữ thông tin phi tập trung

Redis cũng thường được sử dụng để lưu trữ thông tin phiên làm việc của người dùng trên các ứng dụng web. Từ đó mà ứng dụng có thêm khả năng mở rộng và duy trì tính nhất quán.

Redis là gì?

Bộ đếm (Counter)

Bộ đếm (Counter) là một trong những ứng dụng quan trọng của Redis với nhiều tính năng hữu ích. Bằng cách sử dụng Counter trong Redis, người dùng có thể thu thập dữ liệu thống kê như số lần truy cập, số lượng đăng ký, số lượt xem và các dạng dữ liệu số khác. Từ đó thực hiện phân tích và tối ưu hóa chiến lược kinh doanh, marketing và sản phẩm.

Counter còn được sử dụng để theo dõi tình trạng của ứng dụng. Ví dụ như số lượng người dùng đang trực tuyến, số lượng thông báo được gửi trong khoảng thời gian nhất định hoặc bất kỳ dạng thông tin số nào mà bạn muốn theo dõi trong thời gian thực.

Cập nhật các loại dữ liệu trong Redis

Trong Redis có nhiều loại dữ liệu khác nhau được hỗ trợ. Mỗi loại lại có các đặc điểm và ứng dụng riêng mà người dùng nên nắm bắt:

• Strings (Chuỗi): Đây là loại dữ liệu đơn giản trong Redis, mỗi key đều tương ứng với một chuỗi giá trị. Chuỗi trong Redis có thể chứa bất kỳ kiểu dữ liệu nào, bao gồm cả các đoạn văn bản dài.
• Hashes (Bảng băm): Bảng băm trong Redis là một cấu trúc dữ liệu lưu trữ các cặp trường và giá trị. Bảng băm thường được sử dụng để lưu trữ đại diện cho các đối tượng có cấu trúc trong ứng dụng.
• Lists (Danh sách): Danh sách trong Redis là một chuỗi các phần tử được đánh số từ trái sang phải. Điều này làm cho nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho việc thực hiện hàng đợi hoặc lưu trữ dữ liệu theo thứ tự.
• Sets (Tập hợp): Tập hợp trong Redis là một tập hợp không có thứ tự, không chứa phần tử trùng lặp. Cấu trúc này rất hữu ích để lưu trữ danh sách các giá trị duy nhất và thực hiện các phép toán tập hợp như hợp, giao và hiệu.
• Sorted Sets (Tập hợp sắp xếp): Tập hợp sắp xếp tương tự như tập hợp, nhưng mỗi phần tử trong nó được liên kết với một điểm số. Điều này cho phép bạn truy cập các phần tử theo thứ tự của điểm số.
• HyperLogLogs: Đây là một cấu trúc dữ liệu xác suất ước tính cho việc đếm số lượng phần tử duy nhất trong một tập hợp.

Persistent redis là gì?

Đặc điểm

Redis Persistent là tính năng của Redis cho phép lưu trữ dữ liệu trên đĩa cứng (disk storage) để đảm bảo sự an toàn dữ liệu và khả năng khôi phục sau khi khởi động lại hệ thống. Redis hỗ trợ hai phương pháp lưu trữ dữ liệu trên đĩa gồm RDB (Redis Database Backup) và AOF (Append Only File).

• RDB Persistence: RDB là một phương pháp lưu trữ dữ liệu theo khoảng thời gian được cấu hình trước. Khi kích hoạt, Redis sẽ tạo ra một bản sao của dữ liệu hiện tại và lưu trữ trên đĩa dưới dạng tệp tin RDB. Tệp tin này có thể được sử dụng để khôi phục dữ liệu khi cần thiết.
• AOF Persistence (Append Only File): AOF là một phương pháp lưu trữ dữ liệu theo dõi tất cả các thao tác ghi vào Redis. Mỗi câu lệnh thay đổi dữ liệu đều được ghi vào tệp tin AOF theo định dạng lệnh Redis, đảm bảo việc tái tạo dữ liệu khi cần thiết. AOF thường được sử dụng để bảo đảm tính toàn vẹn dữ liệu.

Khi kích hoạt, tính năng Persistent Redis có tác dụng đảm bảo tính an toàn cho dữ liệu trong trường hợp máy chủ Redis bị mất điện hay bị khởi động lại. Đây là một điều cực kỳ quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu mức độ sẵn sàng cập nhật cao.

Nhược điểm

Những nhược điểm tiêu biểu của Redis Persistence bao gồm những khía cạnh như sau:

• Tăng tải cho hệ thống khi sử dụng RDB Persistence: Khi Redis tạo bản sao dữ liệu và lưu trữ nó trên đĩa theo các cấu hình cụ thể thì quá trình này có thể tạo ra tải cho hệ thống và ảnh hưởng đến hiệu suất. Đặc biệt khi thao tác này diễn ra định kỳ theo dõi thời gian cấu hình.
• Rủi ro mất dữ liệu trong khoảng thời gian giữa các bản sao lưu của RDB Persistence: Trong khoảng thời gian lưu trữ giữa các bản sao sẽ có rủi ro mất dữ liệu nếu xảy ra sự cố với máy chủ Redis.
• Khả năng mất dữ liệu trong trường hợp sự cố mất điện hoặc gián đoạn đột ngột: Mặc dù RDB Persistence có tác dụng giảm thiểu rủi ro mất dữ liệu nhưng trong trường hợp như sự cố mất điện hoặc gián đoạn bất ngờ, dữ liệu vẫn có khả năng bị mất.

AOF (Chỉ nối thêm tệp) là gì?

Đặc điểm

Tệp AOF (Append Only File) ở Redis là một cơ chế lưu trữ dữ liệu có quy trình ghi được đích thị và có tính bất biến. Nền tảng ghi lại mọi câu lệnh ghi hoặc thay đổi dữ liệu tới Redis dưới dạng các lệnh ghi tương ứng và được xác định bởi protocol Redis. Khi Redis bắt đầu, nó đọc tệp AOF và tái thiết lập trạng thái của dữ liệu dựa trên các lệnh ghi đã ghi lại.

Redis là gì?

Khi Redis hoạt động với cơ chế lưu trữ AOF thì mọi thao tác ghi dữ liệu đều được ghi vào tệp AOF. Điều này bảo đảm tính toàn vẹn dữ liệu vì dữ liệu gốc không bao giờ bị thay đổi trực tiếp. Chỉ có các lệnh ghi mới được thêm vào cuối tệp AOF. Điều này có tác dụng tái tạo lại trạng thái dữ liệu chính xác sau mỗi lần khởi động lại.

Ngoài ra, Redis cũng cung cấp các cơ chế tự động xóa các lệnh đã không còn hiệu lực từ tệp AOF, giảm bớt dung lượng của tệp. Một số cấu hình và tuỳ chỉnh cũng được hỗ trợ để quản lý kích thước và cách thức hoạt động của tệp AOF.

Với tính chất bảo vệ toàn bộ lịch sử thay đổi dữ liệu mà AOF thường được sử dụng cho các hoạt động liên quan đến tính nhất quán, khả năng khôi phục dữ liệu cao.

Nhược điểm

Mặc dù tệp Append Only File (AOF) trong Redis có nhiều ưu điểm nhưng cũng có một số nhược điểm cần cân nhắc:

• Dung lượng lớn hơn: Tệp AOF có thể có dung lượng lớn hơn so với dung lượng dữ liệu thực tế trong trường hợp có nhiều thao tác ghi nhỏ hoặc liên tục. Điều này dẫn đến tăng dung lượng đĩa và tốn kém khi lưu trữ dữ liệu.
• Hiệu suất ghi yếu hơn trong trường hợp công việc ghi nhỏ và thường xuyên: Vì mỗi thao tác ghi dữ liệu đều cần được nhập vào tệp AOF nên hiệu suất sẽ giảm.
• Khối lượng tệp lớn có thể làm chậm quá trình tái tạo dữ liệu khi khởi động lại: Nếu kích thước tệp AOF quá lớn thì quá trình đọc lại tệp này và tái tạo dữ liệu thường mất thời gian hơn các hoạt động bình thượng. Vấn đề này làm chậm quá trình khởi động lại của Redis.
• Rủi ro mất dữ liệu trong trường hợp ghi không đồng bộ: Trong trường hợp ghi vào tệp AOF không đồng bộ hoặc do sự cố hệ thống dễ xảy ra rủi ro mất dữ liệu. Nguyên nhân bởi dữ liệu mới chưa được ghi vào tệp AOF.
• Khó khăn trong quản lý và xử lý tệp tăng lên: Kích thước tệp AOF lớn sẽ tạo ra khó khăn trong việc quản lý và xử lý tệp, đặc biệt khi cần sao lưu và khôi phục dữ liệu.

Người dùng nên lựa chọn và sử dụng tệp AOF dựa trên các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Bạn cần cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo cách tận dụng tối ưu mã nguồn dữ liệu và hiệu suất hệ thống.

Tạm kết

Redis là gì? Bài viết trên đã giúp bạn đọc tìm hiểu khái niệm, đặc điểm và các thành phần trong Redis. Hy vọng FPT Shop đã mang đến những kiến thức hữu ích giúp bạn hoàn thành công việc thật tốt.

Xem thêm:

• Khám phá giao thức IPSec với nguyên lý hoạt động và những kiến thức quan trọng
• Webapp là gì? Tìm hiểu những kiến thức thú vị của ứng dụng Web trong cuộc sống hiện nay

Bên cạnh đó, FPT Shop còn mang đến rất nhiều mẫu điện thoại chính hãng với giá cả phải chăng. Khi mua sản phẩm bạn sẽ được nhận hàng loạt ưu đãi với chế độ chăm sóc hậu mãi tốt nhất hiện nay.

• Điện thoại Asus