解説

Pub/Sub とは

Pub/Sub

メッセージを発行者から購読者へリアルタイムに配信する仕組み

パブリッシャー（発行者）

チャンネルにメッセージを送信する側

サブスクライバー（購読者）

チャンネルからメッセージを受け取る側

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

図解

Pub/Sub メッセージングモデル

パブリッシャーからチャンネルを経由してサブスクライバーへ配信される構造

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

SUBSCRIBE / PUBLISH

$ SUBSCRIBE channel [channel ...]$ PUBLISH channel message

SUBSCRIBEチャンネルを購読する

PUBLISHチャンネルにメッセージを送信する

Ctrl+C購読を終了して redis-cli を抜ける

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

実演

Pub/Sub の実演

目的2 つのターミナルで Pub/Sub のメッセージ送受信を確認する

操作ターミナル 1 で SUBSCRIBE、ターミナル 2 で PUBLISH

確認する
ポイントサブスクライバーがリアルタイムにメッセージを受信すること

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

PSUBSCRIBE によるパターンマッチ購読

$ PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]

PSUBSCRIBEパターンに一致するチャンネルをまとめて購読する

news.*news.sports、news.tech などすべて受信

Ctrl+C購読を終了して redis-cli を抜ける

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

実演

パターンマッチ購読の実演

目的PSUBSCRIBE でパターンに一致する複数チャンネルをまとめて購読できることを確認する

操作ターミナル 1 で PSUBSCRIBE news.*、ターミナル 2 で PUBLISH news.sports / PUBLISH news.tech

確認する
ポイントパターンに一致するすべてのチャンネルのメッセージが届くこと

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Pub/Sub の制約 — fire-and-forget

メッセージは保存されない

送信した瞬間に配信され、どこにも残らない

オフライン時のメッセージは消失

購読者が切断中のメッセージは受け取れない

確認応答がない

パブリッシャーは購読者が処理したかどうかを知れない

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Stream とは

Stream

永続的なイベントログとしてメッセージを保持するデータ構造

追記専用

メッセージは時系列順に蓄積され、過去のメッセージも読み返せる

コンシューマーグループ

複数のコンシューマーでメッセージを分散処理できる

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

Stream の基本コマンド

$ XADD key * field value [field value ...]$ XLEN key$ XRANGE key start end$ XREAD COUNT n STREAMS key id

XADDStream にメッセージを追加する（* は自動 ID 生成）

XLENStream 内のメッセージ件数を取得する

XRANGE範囲を指定して取得する（- は最古、+ は最新）

XREADStream から読み取る（0 で全件、$ で新着のみ）

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

実演

Stream 基本コマンドの実演

目的Stream へのメッセージ追加と読み取りを確認する

操作XADD でメッセージ追加 → XLEN で件数確認 → XRANGE で範囲取得 → XREAD で読み取り

確認する
ポイントメッセージが永続的に保持され、複数の方法で読み返せること

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

コンシューマーグループの概念

コンシューマーグループ

同じ Stream を複数のコンシューマーで分担して処理する仕組み

メッセージの分配

各メッセージはグループ内の 1 つのコンシューマーだけに届く

確認応答（ACK）

処理完了を Redis に通知し、未処理メッセージを追跡できる

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

図解

コンシューマーグループの構造

Stream のメッセージが各ワーカーに分配され XACK で追跡する構造

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

XGROUP CREATE / XREADGROUP / XACK

$ XGROUP CREATE key group id$ XREADGROUP GROUP group consumer COUNT n STREAMS key >$ XACK key group id [id ...]$ XPENDING key group

XGROUP CREATEコンシューマーグループを作成する

XREADGROUPグループとしてメッセージを読み取る

XACKメッセージの処理完了を通知する

XPENDING未 ACK のメッセージ一覧を確認する

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

実演

コンシューマーグループの実演

目的コンシューマーグループによるメッセージの分散処理と ACK を確認する

実行する
コマンド

$ XGROUP CREATE events mygroup 0$ XREADGROUP GROUP mygroup worker1 COUNT 1 STREAMS events >

確認する
ポイントメッセージが異なるコンシューマーに分配されること

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

図解

Pub/Sub と Stream の比較

観点

Pub/Sub

Stream

メッセージの保持

保持しない

永続的に保持

再読み取り

不可

可能

コンシューマーグループ

なし

あり

確認応答

なし

XACK で可能

配信モデル

全員に配信

グループ内で分配

適した用途

リアルタイム通知

イベント処理・ジョブキュー

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

図解

Pub/Sub と Stream の構造比較

メッセージの保持・確認応答・配信モデルの違い

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Redis 8 — Redis Stack の統合

Redis 8 の変更点

以前は別モジュールだった機能がコアに統合された

統合された主な機能

JSON、Search、TimeSeries、確率的データ構造（Bloom Filter 等）

新しいデータ構造

Vector Set（ベータ）

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

JSON データ構造

JSON ドキュメントをネイティブに格納・操作できる

JSONPath

ドキュメント内の特定のフィールドを直接取得・更新できる

String + JSON 文字列との違い

部分更新が可能、パース不要

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

JSON.SET / JSON.GET

$ JSON.SET key path value$ JSON.GET key [path]

JSON.SETJSON ドキュメントを格納・更新する

JSON.GETJSON ドキュメントまたは特定パスの値を取得する

$ルート、$.name でフィールド指定

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

実演

JSON の実演

目的JSON ドキュメントの格納・取得・部分更新を確認する

実行する
コマンド

$ JSON.SET user:json:1 $ '{"name":"Alice","age":30}'$ JSON.GET user:json:1 $.name

確認する
ポイントJSONPath による部分的な取得・更新ができること

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Search（全文検索・インデックス）の概要

Redis に格納されたデータに対して全文検索やフィルタリングを行う機能

インデックス作成

FT.CREATE でフィールドにインデックスを定義する

検索実行

FT.SEARCH でテキスト検索や数値範囲のフィルタリングを行う

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

TimeSeries の概要

TimeSeries

時系列データを効率的に格納・集計するデータ構造

自動集計

TS.CREATERULE で指定した間隔ごとに平均・最大・最小などを自動計算

保持期間

RETENTION で古いデータを自動的に削除できる

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

確率的データ構造の概要

Bloom Filter

要素が集合に「含まれないこと」を確実に判定できるフィルタ

Cuckoo Filter

Bloom Filter に似ているが、要素の削除もできる

その他

Count-Min Sketch（頻度推定）、Top-K（上位 K 件の追跡）、t-digest（パーセンタイル計算）

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Vector Set の概要

Vector Set（ベータ）

ベクトル類似度検索をネイティブにサポートするデータ構造

HNSW アルゴリズム

高速な近似最近傍検索を実現する

用途

セマンティック検索、レコメンデーション、AI/ML ワークフロー

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

HyperLogLog とは

HyperLogLog

ユニークな要素の数（カーディナリティ）を推定するデータ構造

固定メモリ

要素数に関係なく約 12KB のメモリしか使わない

誤差

標準誤差 0.81% の近似値

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

PFADD / PFCOUNT

$ PFADD key element [element ...]$ PFCOUNT key [key ...]$ PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]

PFADDHyperLogLog に要素を追加する

PFCOUNTユニークな要素の推定数を取得する

PFMERGE複数の HyperLogLog を統合する

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Bitmap とは

Bitmap

String 型をビット列として扱い、ビット単位で操作するデータ構造

省メモリ

1 ビットで 1 つの真偽値を表現（1 億ユーザーでも約 12MB）

用途

ログイン状態、フラグ管理、日次アクティブユーザーの追跡

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

SETBIT / GETBIT / BITCOUNT

$ SETBIT key offset value$ GETBIT key offset$ BITCOUNT key [start end]

SETBIT指定オフセットのビットを 0 または 1 に設定する

GETBIT指定オフセットのビットの値を取得する

BITCOUNT1 に設定されているビットの数を数える

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Geospatial とは

Geospatial

緯度・経度の位置情報を格納し、距離や範囲で検索するデータ構造

内部構造

Sorted Set を基盤として、Geohash でエンコードした値をスコアに使う

用途

近くの店舗検索、配達可能エリアの判定

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

コマンド

GEOADD / GEOSEARCH

$ GEOADD key longitude latitude member$ GEOSEARCH key FROMMEMBER member BYRADIUS radius unit$ GEODIST key member1 member2 [unit]

GEOADD位置情報を追加する

GEOSEARCH指定メンバーから一定半径内の要素を検索する

GEODIST2 つのメンバー間の距離を計算する

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Pub/Sub と Stream の使い分け

リアルタイム通知・ブロードキャスト

→ Pub/Sub

確実な処理が必要なイベント・ジョブキュー

→ Stream

判断基準

メッセージを失っても問題ないか、再処理が必要か

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

解説

Redis 8 統合機能と特殊データ構造の整理

JSON

JSON ドキュメントの部分操作

フィールド内容での検索

TimeSeries

時系列データの格納と自動集計

確率的データ構造

省メモリでの存在チェック・頻度推定

HyperLogLog

ユニークカウントの推定（約 12KB 固定）

Bitmap

ビット単位のフラグ管理

Geospatial

位置情報の格納と範囲検索

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

この章のまとめ

✓Pub/Sub — fire-and-forget のリアルタイムメッセージング

✓Stream — 永続的なイベントログ、コンシューマーグループで分散処理

✓Redis 8 統合 — JSON、Search、TimeSeries、確率的データ構造がコアに統合

✓特殊データ構造 — HyperLogLog、Bitmap、Geospatial で省メモリ・高速な処理

次章: キー設計とメモリ管理

Pub/Sub

Stream

コンシューマーグループ

Redis 8 統合

JSON

特殊データ構造

まとめ

データ構造（応用編）

Pub/Sub とは

Pub/Sub メッセージングモデル

SUBSCRIBE / PUBLISH

Pub/Sub の実演

PSUBSCRIBE によるパターンマッチ購読

パターンマッチ購読の実演

Pub/Sub の制約 — fire-and-forget

Stream とは

Stream の基本コマンド

Stream 基本コマンドの実演

コンシューマーグループの概念

コンシューマーグループの構造

XGROUP CREATE / XREADGROUP / XACK

コンシューマーグループの実演

Pub/Sub と Stream の比較

Pub/Sub と Stream の構造比較

Redis 8 — Redis Stack の統合

JSON データ構造

JSON.SET / JSON.GET

JSON の実演

Search（全文検索・インデックス）の概要

TimeSeries の概要

確率的データ構造の概要

Vector Set の概要

HyperLogLog とは

PFADD / PFCOUNT

Bitmap とは

SETBIT / GETBIT / BITCOUNT

Geospatial とは

GEOADD / GEOSEARCH

Pub/Sub と Stream の使い分け

Redis 8 統合機能と特殊データ構造の整理

この章のまとめ