Kokie išplėstiniai Redis duomenų struktūros ir moduliai egzistuoja?

Question

Accepted Answer

Išbeyond pagrindinių tipų, Redis siūlo specializuotas struktūras — **HyperLogLog**, **bitmaps**, **geospatial**, **bitfields** — ir **modules** (RedisJSON, RediSearch, RedisTimeSeries, RedisBloom), kurie išplečia Redis specializuotiems naudojimo atvejams efektyviai.

## HyperLogLog — apytiksliai unikalūs skaičiai

```bash
# count UNIQUE items using tiny, fixed memory (~12KB) with ~0.81% error
PFADD visitors:today "user1" "user2" "user3"
PFCOUNT visitors:today          # approximate count of unique visitors
PFMERGE visitors:week visitors:mon visitors:tue   # merge HLLs
# → counts millions of uniques in ~12KB (a Set would need huge memory!)
```

**HyperLogLog** įvertina kardinalumą (unikalius skaičius) naudodamas mažą fiksuotą atmintį — idealu unikalių lankytojų, IP adresų ar įvykių skaičiavimui didelioje masteliu, kai tikslus skaičiavimas reikalautų didžiulės atminties.

## Bitmaps ir bitfields — kompaktinės vėliavos

```bash
# bitmaps: bit-per-item flags (very memory-efficient)
SETBIT active:2024-01-15 1000 1      # mark user 1000 active today
BITCOUNT active:2024-01-15           # how many users were active (count set bits)
BITOP AND active:both d1 d2          # users active BOTH days (bitwise AND)
# → track daily active users for millions in a few KB per day
```

**Bitmaps** saugo bit-per-elementą vėliavos itin kompaktiškai — tobula dienos aktyvių vartotojų sekimui, funkcijų vėliavoms vartotojui ir buvimui didelioje masteliu.

## Geospatial — vietos užklausos

```bash
GEOADD places 13.361 38.115 "Palermo"      # add a location (lng, lat)
GEOSEARCH places FROMMEMBER "Palermo" BYRADIUS 200 km ASC   # find nearby
```

## Redis moduliai — Redis išplėtimas

```text
RedisJSON      → store/query JSON documents natively (paths, partial updates)
RediSearch     → full-text search and secondary indexing on Redis data
RedisTimeSeries→ time-series data (metrics, IoT) with downsampling/aggregation
RedisBloom     → Bloom filters / Cuckoo filters (probabilistic membership)
RedisGraph (legacy), and others
→ Modules turn Redis into a multi-model platform (Redis Stack bundles popular ones).
```

## Kodėl tai svarbu

Supratimas apie Redis išplėstines duomenų struktūras ir modulius yra vertinga aukšto lygio žinojimas **specializuotoms problemoms efektyviai spręsti** su Redis, plečiant tai, ką Redis gali daryti, viršijant pagrindinius tipus.

**Tikimybinės/kompaktinės struktūros** yra ypač galingos masteliu: **HyperLogLog** (unikalių skaičių įvertinimas tinyme fiksuotoje atmintyje ~12KB, idealu unikalių lankytojų/IP adresų/įvykių skaičiavimui dideliame masteliu, kur tikslus skaičiavimas per sets būtų per daug brangus — dramatinis atminties pergalė), **bitmaps** (bit-per-elementą vėliavos saugojimas dalykų, tokių kaip kasdieniniai aktyvūs vartotojai, milijonams keliasdešimtis KB, su efektyviomis bitwise operacijomis analizei), ir **bitfields** — šie sprendžia tikras didelės skales problemas (kardinalumas, buvimo sekimas, vėliavos) su nuostabia atminties efektyvumu, kurį sunku pasiekti kitaip. **Geospatial** palaikymas leidžia vietos užklausas tiesiogiai Redis.

**Moduliai** — RedisJSON (natūrūs JSON dokumentai), RediSearch (pilna tekstinė paieška ir antrinė indeksavimas), RedisTimeSeries (laiko eilutės/metrikos su agregacija), RedisBloom (tikimybiniai narystės filtrai) — išplečia Redis į **multi-modelio platformą** (supaketą Redis Stack), leidžiant jai tvarkyti paiešką, JSON, laiko eilutes ir tikimybines naudojimo atvejus, kurie kitaip reikalautų atskirų sistemų.

Supratimas apie tai leidžia jums naudoti Redis specializuotiems poreikiams efektyviai, o ne siekti papildomos infrastruktūros ar priimti blogą atmintį/našumą.

Del to, kad specializuotos problemos (didelės skales unikalus skaičiavimas, buvimo sekimas, paieška, laiko eilutės, JSON) atsiranda tikrose sistemose, ir dėl to, kad Redis išplėstinės struktūros (HyperLogLog, bitmaps, geospatial) ir moduliai (RedisJSON, RediSearch, RedisTimeSeries, RedisBloom) jas sprendžia efektyviai, supratimas apie išplėstines Redis duomenų struktūras ir modulius yra vertinga aukšto lygio žinojimas, kuris atskleidžia Redis pilnąsias galimybes kaip universalią, multi-modelio platformą, įgalinant elegantus, atminties efektyvius sprendimus specializuotoms problemoms ir atspindint gylią Redis ekspertizą, viršijant bendrą cachavimo naudojimo atvejį.