Redis Strings（パート1）

Q: 「キーが存在する場合のみ更新」を実装するにはどうすればよいですか？

SETのXXパラメータを使用します： SET key value XX 。キーがすでに存在する場合のみ新しい値を設定します。

Stringは最も基本的なRedisデータ型です。このレッスンでは、基本的な文字列操作コマンドについて解説します。

SETコマンドの詳細

SETコマンドはキーと値のペアを設定し、最も一般的に使用されるRedisコマンドです。

基本的な使用方法

REDIS

SET mykey "Hello Redis"
OK

正常にSETされるとOKが返ります。

SETコマンドのパラメータ

SETはさまざまな設定戦略のための複数のオプションパラメータをサポートしています：

REDIS

# EX：有効期限を秒単位で設定
SET session:token "user_data" EX 3600

# PX：有効期限をミリ秒単位で設定
SET cache:key "value" PX 60000

# NX：キーが存在しない場合のみ設定
SET lock:resource "locked" NX

# XX：キーが存在する場合のみ設定
SET counter 100 XX

# 組み合わせ：有効期限付きのロックを設定
SET lock:order:123 "locked" NX EX 10

パラメータリファレンス

パラメータ	説明	例
EX seconds	有効期限を秒単位で設定	`SET key value EX 60`
PX milliseconds	有効期限をミリ秒単位で設定	`SET key value PX 60000`
EXAT timestamp	有効期限のUnixタイムスタンプ（秒）	`SET key value EXAT 1700000000`
PXAT timestamp	有効期限のUnixタイムスタンプ（ミリ秒）	`SET key value PXAT 1700000000000`
NX	キーが存在しない場合のみ設定	`SET key value NX`
XX	キーが存在する場合のみ設定	`SET key value XX`
GET	古い値を返す（Redis 6.2+）	`SET key value GET`
KEEPTTL	既存のTTLを保持	`SET key value KEEPTTL`

💡 分散ロックの実装： SET lock:resource "value" NX EX 10 は分散ロックを実装する古典的な方法です。NXがアトミック性を保証し、EXがデッドロックを防止します。

例：分散ロックの実装

BASH

# ロックを取得（ロックが存在しない場合のみ設定、10秒後に自動解放）
SET lock:product:123 "order_process" NX EX 10

# ロックを解放（キーを削除）
DEL lock:product:123

▶ 試してみよう

GETコマンドの詳細

GETコマンドはキーの値を取得します。

基本的な使用方法

REDIS

SET mykey "Hello Redis"
GET mykey
"Hello Redis"

キーが存在しない場合

REDIS

GET notexist
(nil)

キーが存在しない場合は(nil)が返ります。

GETコマンドのバリエーション

REDIS

# GETSET：古い値を取得し、新しい値を設定
SET counter 100
GETSET counter 0
"100"  # 古い値を返す

GET counter
"0"    # 新しい値に更新

# GETRANGE：文字列の部分文字列を取得
SET message "Hello Redis World"
GETRANGE message 0 4
"Hello"

GETRANGE message 6 10
"Redis"

⚠️ 補足： GETRANGEのインデックスは0から始まり、終了位置を含みます。GETRANGE key 0 4 は0〜4の位置の文字を取得します（合計5文字）。

DEL - キーの削除

DELコマンドは1つ以上のキーを削除します。

単一キーの削除

REDIS

SET temp "temporary"
DEL temp
(integer) 1  # 削除されたキーの数を返す

複数キーの削除

REDIS

SET key1 "value1"
SET key2 "value2"
SET key3 "value3"

DEL key1 key2 key3
(integer) 3  # 3つのキーを削除

存在しないキーの削除

REDIS

DEL notexist
(integer) 0  # 0個のキーを削除

💡 戻り値： DELは実際に削除されたキーの数を返します。削除した値は返しません。

MSETとMGETのバッチ操作

MSETとMGETは、一度に複数のキーと値のペアを設定または取得でき、ネットワークラウンドトリップを削減します。

MSET バッチ設定

REDIS

MSET user:1:name "Alice" user:1:age "25" user:1:city "Beijing"
OK

# 以下と同等
SET user:1:name "Alice"
SET user:1:age "25"
SET user:1:city "Beijing"

MGET バッチ取得

REDIS

MGET user:1:name user:1:age user:1:city
1) "Alice"
2) "25"
3) "Beijing"

# 存在しないキーを含む場合
MGET user:1:name user:1:email user:1:age
1) "Alice"
2) (nil)  # キーが存在しない
3) "25"

MSETNX：どのキーも存在しない場合のみ設定

REDIS

# どのキーも存在しない場合のみ設定
MSETNX key1 "value1" key2 "value2"
(integer) 1  # 成功

# 再度試行（key1とkey2はすでに存在）
MSETNX key1 "new1" key3 "value3"
(integer) 0  # 失敗、key1はすでに存在

# 確認：key3は設定されていない
GET key3
(nil)

⚠️ 補足： MSETNXはアトミックです。すべて成功するか、すべて失敗します。

STRLEN - 長さを取得

STRLENは文字列値の長さを返します（バイト単位）。

基本的な使用方法

REDIS

SET mykey "Hello Redis"
STRLEN mykey
(integer) 11

SET text "Hello"
STRLEN text
(integer) 5

キーが存在しない場合

REDIS

STRLEN notexist
(integer) 0

APPEND - 文字列に追加

APPENDコマンドは文字列の末尾に内容を追加します。

基本的な使用方法

REDIS

SET mykey "Hello"
APPEND mykey " Redis"
(integer) 11  # 追加後の合計長さを返す

GET mykey
"Hello Redis"

存在しないキーに追加

REDIS

APPEND newkey "value"
(integer) 5  # SET newkey "value" と同等

GET newkey
"value"

💡 使用例： APPENDはログの構築やURLの連結などに使用できます。

Stringのユースケース

ユースケース1：キャッシュ

REDIS

# APIレスポンスをキャッシュ
SET cache:api:user:1 '{"name":"Alice","age":25}' EX 300

# キャッシュデータを取得
GET cache:api:user:1

ユースケース2：セッションストレージ

REDIS

# ユーザーセッションを保存（30分の有効期限）
SET session:token:abc123 '{"user_id":1,"role":"admin"}' EX 1800

# セッションを検証
GET session:token:abc123

ユースケース3：分散ロック

REDIS

# ロックを取得（10秒後に自動解放）
SET lock:order:process "server1" NX EX 10

# OKが返ったらロック取得成功
# nilが返ったらロックは別のプロセスが保持

# ロックを解放
DEL lock:order:process

ユースケース4：確認コード

REDIS

# 確認コードを保存（5分の有効期限）
SET code:phone:13800138000 "123456" EX 300

# 確認
GET code:phone:13800138000

ユースケース5：レート制限

REDIS

# APIアクセス数を記録（1分間のウィンドウ）
SET limit:api:user:1 "0" EX 60

# アクセスごとに増加（INCRと組み合わせて使用）

Stringのエンコーディング最適化

Redisは文字列の内容に基づいて最適なエンコーディングを自動的に選択します：

エンコーディング	条件	説明
int	long範囲内の整数値	整数エンコーディング、メモリ節約
embstr	文字列長 <= 44バイト	埋め込み文字列、コンパクトな保存
raw	文字列長 > 44バイト	通常の文字列、SDSを使用

エンコーディングタイプの確認

REDIS

SET intkey 12345
OBJECT ENCODING intkey
"int"

SET shortkey "Hello"
OBJECT ENCODING shortkey
"embstr"

SET longkey "This is a very long string that exceeds 44 bytes limit"
OBJECT ENCODING longkey
"raw"

ℹ️ 補足： エンコーディングはRedisによって自動的に選択されます。手動での操作は不要です。エンコーディングを理解することでメモリ使用の最適化に役立ちます。

❓ よくある質問

Q SETは既存のキーを上書きしますか？

A はい。デフォルトでは、SETは既存のキーを上書きします。キーが存在しない場合のみ設定するにはNXパラメータを使用してください。

Q 「キーが存在する場合のみ更新」を実装するにはどうすればよいですか？

A SETのXXパラメータを使用します：SET key value XX。キーがすでに存在する場合のみ新しい値を設定します。

Q MSETと複数のSETの違いは何ですか？

A MSETはアトミックな操作で、1回のネットワークラウンドトリップで複数の設定を完了するため、より効率的です。複数のSETは複数のラウンドトリップが必要です。

Q Stringの最大サイズは？

A 最大512MBです。ただし、非常に大きな文字列を保存するとパフォーマンスとメモリに影響するため、推奨されません。

Q バイナリデータ（画像など）を保存するにはどうすればよいですか？

A Redisの文字列はバイナリセーフで、直接保存できます。ただし、画像URLを保存するか、専用のファイルストレージサービスを使用することを推奨します。

📖 まとめ

SETはキーと値のペアを設定し、EX/PX/NX/XXパラメータをサポート
GETは値を取得し、キーが存在しない場合はnilを返す
DELはキーを削除し、実際に削除された数を返す
MSET/MGETはバッチ操作用で、ネットワークラウンドトリップを削減
STRLENは文字列の長さを取得し、APPENDは文字列に追加
Stringはキャッシュ、セッション、分散ロック、確認コードによく使用される
Redisは最適なエンコーディング（int/embstr/raw）を自動的に選択

📝 練習問題

基本操作： SETを使用して自分の名前、年齢、都市を保存し、MGETで一度に取得しましょう
有効期限の練習： TTL付きのキーを設定し、TTLで残り時間を確認しましょう
分散ロック： SET NX EXを使用してシンプルな分散ロックを実装し、取得と解放を試してみましょう
バッチ操作： MSETで10個のキーを設定し、MGETでそのうち5個を取得しましょう

次のレッスン

次のレッスンでは、Redis Strings（パート2）について学びます。数値演算とビット演算を解説します。