Redis v headless e-commerce: Ako zabezpečiť bleskový prístup k údajom?

Pokiaľ riešite otázku, ako zrýchliť svoj headless e-commerce, je na čase sa pohrať s otázkou implementovania Redisu. Pri výbere vhodného riešenia sa vždy poraďte s vývojármi, ktorí vám dokážu pomôcť vyhodnotiť výhody, nevýhody a vybrať najlepšie riešenie pre váš business.

Čo robí Redis jedným z najrýchlejších úložísk dát na planéte?

Čo je to Redis?

Vo svete in-memory úložísk dát je Redis často oslavovaný ako “kráľ rýchlosti”. Nie je to len databáza, cache a správca správ – Redis je gigant, ktorý poskytuje vysoký výkon a rýchlosť.

Redis (Remote Dictionary Server), je populárne úložisko dát, ktoré je široko používané e-shopmi na ukladanie dát do cache pamäte. Okrem cachovania podporuje aj replikáciu, pub-sub messaging, shardovanie či geopriestorové indexovanie.

Geohash operácie sú zaujímavé, ak budete potrebovať riešiť vyhľadávanie pomocou polohy, prípadne zobrazovania veľkého objemu údajov na mape.

Kde sa Redis nachádza v architektúre?

Architektúra aplikácie môže mať 2 časti:

• front-end, ktorý môže byť v mobilnej alebo webovej aplikácii;
• back-end.

Pokiaľ sa Redis používa v aplikáciách, ktoré pravidelne aktualizujú svoje údaje, prípadne ich používa väčšie množstvo ľudí súčasne, pomôže zrýchlením aplikácie pomocou cacheovania.

Redis server sa spustí vedľa back-endu a aplikácie. Aplikácia skontroluje v Redise, či už má záznam uložený. Ak áno, okamžite ho vráti ako odpoveď. Ak nie, vyberie údaje z databázy, uloží ich do Redisu a potom ich vráti klientskej aplikácii. Takto Redis výrazne zlepšuje výkon a odozvu rôznych aplikácií.

Hlavné benefity Redisu

Detailné riadenie pamäte

Výnimočná rýchlosť Redisu začína s jeho riadením pamäte. Na rozdiel od tradičných databáz, ktoré vykonávajú neustále čítanie a zápis na disk, udržuje Redis svoj dataset v pamäti.

Vďaka tomu sa pristupuje k dátam v konštantnom čase, čo je kľúčové pre operácie vyžadujúce vysokú rýchlosť. Priraďovanie pamäte v Redise zabezpečuje vlastný alokátor, Jemalloc, ktorý je optimalizovaný pre alokačné vzory typické pre Redis. Toto vlastné riadenie pamäte minimalizuje fragmentáciu a riadi pamäť s väčšou efektivitou než univerzálne alokátory.

Štruktúry údajov a kódovanie

Každá štruktúra údajov v Redise je navrhnutá pre optimálne prístupové vzory. Napríklad zoznamy Redisu sú implementované ako zreťazené zoznamy, ktoré sú ideálne pre operácie umožňujúce rýchle vkladanie a mazanie.

Redis tiež používa inteligentné kódovanie malých hodnôt. Malé celé čísla a krátke reťazce sú kódované vo veľmi kompaktnom tvare, čo znižuje spotrebu pamäte a zvyšuje efektívnosť cache pamäte.

Nesynchrónne I/O a multiplexovanie

Redis používa udalostne riadený model programovania, ktorý je zameraný na nesynchrónne I/O a multiplexovanie. Tento multiplexer sleduje udalosti na serveri Redis, ako sú žiadosti o čítanie alebo zápis, a spracováva ich tak, ako sa vyskytujú, bez blokovania iných operácií. Tento model umožňuje Redisu efektívne spracovávať tisíce pripojení súčasne.

Vďaka tomu Redis ponúka:

• Vysoký výkon – viaceré operácie I/O sa môžu súčasne vykonávať, čo významne zlepšuje výkon;
• zlepšené využitia zdrojov – umožňuje viacerým vláknam vykonávať akciu súčasne, pretože vlákna sa neblokujú, kým operácia nie je dokončená;
• zlepšená odozva – volajúce vlákno môže pokračovať vo vykonávaní akcie bez čakania na dokončenie inej operácie I/O, vďaka čomu sa zlepšuje odozva aplikácie.

Optimalizované vykonávanie príkazov

Príkazová slučka v Redise je vysoko optimalizovaná. Každý príkaz Redisu je navrhnutý tak, aby sa vykonával v konštantnom čase alebo v najhoršom prípade v logaritmickom čase vzhľadom na počet prvkov zapojených do operácie.

Operácie zostávajú rýchle a predvídateľné, bez ohľadu na veľkosť dátového súboru.

Pokročilé sieťové možnosti

Sieťový zásobník Redisu dokáže posielať a prijímať viac položiek v jednom systémovom volaní, čím sa znižuje počet TCP paketov odoslaných cez sieť.

Skriptovací stroj Lua

Vložený skriptovací stroj Lua umožňuje vykonávať zložité operácie na strane servera, čo znižuje počet príkazov, ktoré je potrebné odosielať cez sieť.

Inteligentné konfiguračné možnosti

Redis ponúka množstvo konfiguračných možností, ktoré možno prispôsobiť konkrétnym používateľským prípadom. Či už ide o nastavenie maximálnej pamäťovej hranice alebo konfiguráciu počtu databáz, Redis umožňuje vysoký stupeň prispôsobenia na optimalizáciu výkonu pre rôzne scenáre.

Pipelining a hromadné vkladanie

Pipelining je technika, ktorá umožňuje klientovi odosielať viacero príkazov na Redis bez čakania na odpovede na každý príkaz.

Okrem toho Redis vykonáva hromadné vkladania alebo aktualizácie v jednej operácii, čo je oveľa rýchlejšie než vykonávanie každého príkazu samostatne.

Optimalizácie pre rôzne veľkosti dát

Redis optimalizuje operácie na základe veľkosti dát. Pre malé datasety môže operovať s vysokou rýchlosťou vďaka nízkym nákladom. Pre väčšie datasety Redis poskytuje mechanizmy ako "lazy freeing", ktoré odkladá náklady na uvoľnenie veľkej časti pamäte.

Kedy použiť Redis?

Vďaka spomínaným benefitom identifikujeme hlavné prípady použitia Redisu.

Tabuľky s výsledkami

Aj keď ide o špecifické použitie, Redis sa často využíva na účely uchovávania rebríčka súťažiacich alebo iných záznamov, ktoré sa často menia a je s nimi potrebné pracovať.

Prepočítavanie

Pokiaľ potrebujete zbierať rôzne štatistiky alebo počítať akékoľvek akcie, Redis vie byť veľmi užitočný.

Riadenie fronty

Ak do aplikácie/na e-shop prichádza veľké množstvo používateľov naraz, je potrebné efektívne riadiť spracovanie údajov. Redis má priamo implementované funkcie PUSH a POP, čím dokáže uľahčovať prácu pri riadení údajov.

Skúsite Redis?

Od povahy ukladania do pamäte a efektívnych dátových štruktúr po jednovláknový model a inteligentné sieťové riešenia – každý aspekt Redisu je navrhnutý s ohľadom na výkon. Práve tieto vlastnosti robia z Redisu vynikajúcu voľbu pre headless e-commerce vyžadujúce vysoký tok dát a nízku oneskorenosť.