Korzystanie z poleceń Scan w Redis w systemie Linux

Korzystanie z poleceń scan w Redis w systemie Linux

Redis, open-source’owy magazyn struktur danych w pamięci, jest znany ze swojej szybkości i wszechstronności jako baza danych klucz-wartość. Jedną z jego potężnych funkcji jest możliwość przyrostowego iterowania przez zbiory danych za pomocą poleceń scan. Jest to szczególnie przydatne w przypadku dużych zbiorów danych, ponieważ pozwala na wydajne pobieranie danych bez obciążania serwera. Dla użytkowników na dedykowanym serwerze Linux, korzystanie z poleceń scan w Redis może zwiększyć wydajność obsługi danych, umożliwiając precyzyjne, zoptymalizowane pod kątem zasobów przetwarzanie zbiorów danych. W tym artykule zbadamy, jak skutecznie korzystać z poleceń scan w Redis w środowisku Linux, oferując szczegółowe przykłady i najlepsze praktyki w zakresie zarządzania i pobierania danych na dużą skalę.

Czym są polecenia scan?

Polecenia scan w Redis zapewniają sposób na iterację po kluczach, zestawach, hashach i posortowanych zestawach w sposób nieblokujący. W przeciwieństwie do polecenia KEYS, które może być niebezpieczne dla dużych zbiorów danych, ponieważ zwraca wszystkie pasujące klucze naraz, polecenia scan zwracają niewielką liczbę elementów naraz. Minimalizuje to wpływ na wydajność i pozwala na iterację przyrostową.

Kluczowe polecenia scan

1. SCAN: Iteruje przez klucze w przestrzeni kluczy.
2. SSCAN: Iteruje przez elementy w zbiorze.
3. HSCAN: Iteruje przez pola i wartości w haszu.
4. ZSCAN: Iteruje po elementach i wynikach w posortowanym zbiorze.

Podstawowa składnia poleceń scan

Każde polecenie scan ma podobną składnię:

• cursor: Liczba całkowita reprezentująca pozycję, od której należy rozpocząć skanowanie. Aby rozpocząć nowe skanowanie, należy użyć 0.
• MATCH pattern: (opcjonalnie) Wzorzec do filtrowania zwracanych kluczy. Obsługuje wzorce globalne.
• COUNT count: (opcjonalnie) Wskazówka dla Redis dotycząca liczby elementów zwracanych w każdej iteracji.

Instalacja Redis w systemie Linux

Dla CentOS/RHEL, użyj:

Po zainstalowaniu uruchom serwer Redis:

Łączenie się z Redis

Otwórz terminal i połącz się z instancją Redis za pomocą Redis CLI:

Możesz teraz wykonywać polecenia Redis w CLI.

Używanie polecenia SCAN

Przykład 1: Podstawowe SCAN

Aby pobrać wszystkie klucze w bazie danych Redis, można użyć:

SCAN 0

To polecenie zwróci kursor i listę kluczy.

Przykład 2: Używanie MATCH do filtrowania klawiszy

Jeśli chcesz znaleźć klucze pasujące do określonego wzorca, takie jak klucze zaczynające się od “user:”, możesz użyć:

To polecenie zwraca tylko klucze zaczynające się od “user:”.

Przykład 3: Określanie COUNT

Aby wskazać, ile kluczy Redis powinien zwrócić w każdej iteracji, można określić liczbę:

Spowoduje to próbę zwrócenia około 10 kluczy. Należy pamiętać, że rzeczywista liczba zwróconych kluczy może być mniejsza.

Przykład 4: Iteracja po wszystkich kluczach

Aby iterować przez wszystkie klucze w wielu iteracjach, należy śledzić zwracany kursor. Oto prosty przykład skryptu powłoki:

cursor=0
while true; do
result=$(redis-cli SSCAN myset $cursor MATCH apple:*)
echo "$result" # Przetwórz wynik zgodnie z potrzebami
cursor=$(echo "$result" | awk 'NR==1{print $1}') # Zaktualizuj kursor
if [[ "$cursor" == "0" ]]; then
break # Zatrzymaj, gdy kursor powróci do 0
fi
done

Używanie polecenia SSCAN

Polecenie SSCAN służy do iteracji po elementach zbioru. Jego składnia jest podobna do polecenia SCAN:

Przykład SSCAN

Krok 1: Utwórz zestaw i dodaj elementy

Utwórzmy zestaw o nazwie myset i dodajmy do niego kilka elementów:

SADD myset "apple"
SADD myset "banan"
SADD myset "cherry"
SADD myset "date"
SADD myset "elderberry"

Krok 2: Użycie polecenia SSCAN

Teraz, gdy mamy zestaw o nazwie myset, możemy użyć polecenia SSCAN do iteracji po jego elementach.

1. Podstawowe polecenie SSCAN: Załóżmy, że masz zestaw o nazwie “myset”. Aby przeskanować jego elementy:
   SSCAN myset 0

   
2. Używanie MATCH:Aby przefiltrować elementy w zbiorze na podstawie wzorca i dodać elementy zawierające słowo “mango” i inne odmiany::
   SSCAN myset 0 MATCH mango:*

   
3. Iteracja po zbiorze:Możesz użyć pętli do iteracji po zbiorze:

#!/bin/bash
cursor=0
echo "Skanowanie przez myset:"
while true; do
# Skanowanie zestawu
result=$(redis-cli SSCAN myset $cursor)
# Wydrukuj elementy zwrócone przez SSCAN
echo "$result"
# Zaktualizuj kursor dla następnej iteracji
cursor=$(echo " $result " | awk 'NR==1{print $1}')
# Przerwij pętlę, jeśli kursor powróci do 0
if [[ "$cursor" == "0" ]]; then
break
fi
done

Uruchamianie skryptu

1. Zapisz skrypt jako scan_myset.sh.
2. Uczyń go wykonywalnym:
   chmod x scan_myset.sh

3. Uruchom skrypt:
   ./scan_myset.sh

   

Korzystanie z poleceń HSCAN i ZSCAN

Polecenie HSCAN

Polecenie HSCAN iteruje przez pola i wartości w skrócie:

HSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

Polecenie HSCAN służy do iteracji przez pola i wartości w skrócie.

Krok 1: Tworzenie skrótu i dodawanie pól

1. Utwórz hasz o nazwie myhash i dodaj do niego kilka pól:

HSET myhash name "John Doe"
HSET myhash wiek "30"
HSET myhash zawód "programista"
HSET myhash miasto "San Francisco"
HSET myhash kraj "USA"

Krok 2: Użyj HSCAN do iteracji przez Hash

2. Użyj polecenia HSCAN, aby iterować przez pola w myhash:

HSCAN myhash 0

Polecenie ZSCAN

ZSCAN to polecenie Redis używane do iteracji przez elementy posortowanego zbioru przyrostowo. Umożliwia ono pobieranie elementów wraz z powiązanymi z nimi wynikami w sposób wydajny i nieblokujący. Polecenie to jest szczególnie przydatne do pracy z dużymi posortowanymi zbiorami, gdzie pobieranie wszystkich elementów jednocześnie może nie być praktyczne.

Polecenie ZSCAN iteruje po elementach i wynikach w posortowanym zbiorze:

ZSCAN key cursor [MATCH pattern] [COUNT count]


Krok 1: Utwórz posortowany zestaw i dodaj członków

Stwórzmy posortowany zbiór o nazwie mysortedset i dodajmy kilku członków z wynikami:

ZADD mysortedset 1 "apple"
ZADD mysortedset 2 "banan"
ZADD mysortedset 3 "cherry"

Podstawowe polecenie ZSCAN:

Aby rozpocząć skanowanie posortowanego zestawu, użyj:

ZSCAN mysortedset 0

Krok 2: Używanie MATCH do filtrowania elementów (opcjonalnie)

Jeśli chcesz filtrować pręty zwrócone przez ZSCAN, możesz użyć opcji MATCH. Na przykład, aby znaleźć pręty zawierające literę “e”, można uruchomić:

ZSCAN mysortedset 0 MATCH *e*

Najlepsze praktyki dotyczące korzystania z poleceń scan

1. Używaj SCAN zamiast KEYS: Unikaj używania polecenia KEYS w środowisku produkcyjnym, ponieważ może ono blokować serwer. Używaj SCAN do nieblokującej iteracji.
2. Połącz z MATCH i COUNT: Wykorzystaj opcje MATCH i COUNT, aby poprawić wydajność i ograniczyć zestaw wyników.
3. Obsługa dużych zbiorów danych: W przypadku dużych zbiorów danych, przetwarzaj klucze partiami za pomocą kursorów, aby efektywnie zarządzać pamięcią.
4. Testowanie w środowisku deweloperskim: Zawsze testuj logikę scan w środowisku programistycznym, aby upewnić się, że zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami przed wdrożeniem w środowisku produkcyjnym.

Podsumowanie

Korzystanie z poleceń scan w Redis pozwala na wydajne iterowanie po dużych zbiorach danych w środowisku Linux bez obciążania serwera. Rozumiejąc, jak używać SCAN, SSCAN, HSCAN i ZSCAN, można efektywnie zarządzać i pobierać dane z Redis. Polecenia te są niezbędne do tworzenia skalowalnych aplikacji, które wymagają przetwarzania danych w czasie rzeczywistym. Aby uzyskać więcej informacji i szczegółowe użycie, zapoznaj się z oficjalną dokumentacją Redis i eksperymentuj z tymi poleceniami w swoim środowisku Redis.