Redis系列：使用 Redis Module 扩展功能

★ Redis24篇集合

1 啥是Redis Module

Redis Module是Redis的一种扩展模块，从 4.0版本开始，允许用户自定义扩展模块，在Redis内部实现新的数据类型和功能，使用统一的调用方式和传输协议格式扩展Redis的能力。它本身的设计目的就是在不同版本的Redis中运行，因此无需重新编译模块即可与特定版本（Redis > 4.0）一起运行。

通过使用Redis Module，可以在Redis中添加新的命令和数据类型，以实现更高级的功能。例如，一些第三方模块支持全文搜索、JSON数据的存储和查询、自定义分布式锁、时间序列数据的存储和查询等。我们也可以基于 Redis 去定制开发属于自己的 Module，来支撑自己的业务发展。

2 有哪些常见的Redis Module

目前，被 Redis 官方推荐的 Module 有：

2.1 RediSearch

一个功能齐全，可实现 快速检索、二次索引和全文搜索的搜索引擎模块

地址：https://github.com/RediSearch/RediSearch

2.2 RedisJSON

RedisJSON是一个用于处理 JSON 数据的模块，它实现了JSON数据交换标准，允许从Redis 文档中存储、更新和获取JSON值。
地址：https://github.com/RedisJSON/RedisJSON

2.3 RedisTimeSeries

RedisTimeSeries是Redis的一个时间序列数据库(TSDB)管理模块。RedisTimeSeries可以保存多个时间序列，每个时间序列都可以通过一个Redis键访问(类似于任何其他Redis数据结构)。
地址：https://github.com/RedisTimeSeries/RedisTimeSeries

2.4 RedisGraph

用于实现图形数据库的模块
https://github.com/RedisGraph/RedisGraph?tab=readme-ov-file#trying-redisgraph

2.5 RedisBloom

RedisBloom为Redis增加了一组概率数据结构，包括Bloom filter（布隆过滤器）, Cuckoo filter, Count-min sketch, Top-K和t-digest。使用此功能，您可以查询流数据，而无需存储流的所有元素。每种概率数据结构都应对不同的业务场景。
地址：https://github.com/RedisBloom/RedisBloom

2.6 RedisCell

实现分布式限流能力的模块，使用了相对精妙的算法 generic cell rate algorithm (GCRA) 。
地址：https://github.com/brandur/redis-cell

2.7 RedisAI

RedisAI是一个Redis模块，用于执行深度学习/机器学习模型并管理其数据。它的目的是成为模型服务的“主力军”，为流行的DL/ML框架提供开箱即用的支持和无与伦比的性能。RedisAI坚持数据本地化原则，最大限度地提高了计算吞吐量，减少了延迟。
地址：https://github.com/RedisAI/RedisAI

上面给出的几个都是GitHub小星星比较高的模块，如果你想要了解很多的内容，可以参考官方文档：https://redis.io/modules。

3 Redis module 实践指南

3.1 安装Redis

因为这些扩展模块是依赖于Redis服务存在的，所以前提是Redis安装完成。
Redis官方安装指南：https://redis.io/docs/install/install-redis/

3.2 以RedisJson 为例子

3.2.1 下载RedisJSON

github上下载ReJSON的地址：https://github.com/RedisJSON/RedisJSON/releases
官方使用文档：https://redis.io/docs/data-types/json/
可以看到，最新的版本是 v2.6.8

3.2.2 安装

1、获取文件

在 redis 安装目录下新建 module 文件夹，把获取到的rejson.so文件 放到 module 文件夹中

# 先进入redis的安装目录
cd /usr/local/soft/redis-6.2.6/

# 然后新建一个module文件夹
mkdir module

# 最后rejson.so文件放到module文件夹即可

2、修改配置

# 进入到module目录下
cd ./module

# 为文件加X，即修改rejson.so为可执行文件
chmod +x rejson.so

# 修改 redis.conf，初始时自动 loadmodule
loadmodule /usr/local/soft/redis-6.2.6/module/rejson.so

# 重启 redis
redis-cli -a 123456 shutdown
redis-server conf/redis.conf
redis-cli -p 6379

3.2.3 RedisJSON操作实践

1、写入JSON.SET

语法解析

JSON.SET <key> <path> <json>  [NX | XX]

• key：要操作的键。
• path：JSON路径，用于指定要设置值的对象或数组的路径。
• json：要设置的JSON值。
• [NX | XX]：可选参数，用于指定操作的条件。
  • NX：仅当指定的键不存在时，才设置值。
  • XX：仅当指定的键存在时，才设置值。

比如下面，保存两条数据

# 保存两条记录
127.0.0.1:6379> JSON.SET user1 $ '{"name":"Brand", "age":18, "sex":"1"}'
127.0.0.1:6379> JSON.SET user2 $ '{"name":"Candy", "age":17, "sex":"0"}'

2、读取操作JSON.GET

语法解析

JSON.GET 
         [INDENT indentation-string]
         [NEWLINE line-break-string]
         [SPACE space-string]
         [path ...]

• Key：要获取值的键
• INDENT：查询结果替换掉默认缩进字符
• NEWLINE：查询结果替换掉默认换行符
• SPACE：查询结果替换掉默认空格
• path：允许使用多个path进行查询
• 获取JSON对象中的属性时需要以.开头

比如下面，获取相关信息

# 得到myjson的所有数据
127.0.0.1:6379> JSON.GET user1
1) '{"name":"Brand", "age":18, "sex":"1"}'

# 得到json数据中的键name的值
127.0.0.1:6379> JSON.GET user1 name
1) "Brand"

3、批量读取操作JSON.MGET

这是一个批量操作的语法，语法解析：

JSON.MGET <key> [key ...] <path>

• key：是一个列表，指的是可以有多个key
• path：指所有key的path，即遍历每一个key的path，如果不存在，则返回null

下面的语句演示MGET获取批量数据：

127.0.0.1:6379> JSON.MGET user1 user2 $.name
1) "Brand"
2) "Candy"

4、除操作JSON.DEL
这是删除操作的语法，语法解析：

JSON.DEL  [path]

• path是可选参数，如果没有提供，则默认整个Key删除掉

下面语句中

# 删除整个Json
127.0.0.1:6379> JSON.DEL user1
(integer) 1

# 删除某个字段
127.0.0.1:6379> JSON.DEL user2  $.age
1) "17"

5、其他操作类行
除了上面的几种常见操作，官方还支持如下命令，官方命令地址：https://redis.io/docs/data-types/json/
常用命令（数字可以递增、相乘）：

# JSON.NUMINCRBY，JSON.NUMMULTBY，JSON.STRAPPEND，JSON.STRLEN

> JSON.SET num $ 0
OK
> JSON.NUMINCRBY num $ 1
"[1]"
> JSON.NUMINCRBY num $ 1.5
"[2.5]"
> JSON.NUMINCRBY num $ -0.75
"[1.75]"
> JSON.NUMMULTBY num $ 24
"[42]"

数组命令：

#  JSON.ARRAPPEND，JSON.ARRINDEX，JSON.ARRINSERT，JSON.ARRLEN，JSON.ARRPOP，JSON.ARRTRIM

> JSON.SET arr $ []
OK
> JSON.ARRAPPEND arr $ 0
1) (integer) 1
> JSON.GET arr $
"[[0]]"
> JSON.ARRINSERT arr $ 0 -2 -1
1) (integer) 3
> JSON.GET arr $
"[[-2,-1,0]]"
> JSON.ARRTRIM arr $ 1 1
1) (integer) 1
> JSON.GET arr $
"[[-1]]"
> JSON.ARRPOP arr $
1) "-1"
> JSON.ARRPOP arr $
1) (nil)

对象命令（对象长度和key值输出）：

#  JSON.OBJKEYS，JSON.OBJLEN

> JSON.SET obj $ '{"name":"Leonard Cohen","lastSeen":1478476800,"loggedOut": true}'
OK
> JSON.OBJLEN obj $
1) (integer) 3
> JSON.OBJKEYS obj $
1) 1) "name"
   2) "lastSeen"
   3) "loggedOut"

组件命令：
JSON.TYPE，JSON.DEBUG，JSON.FORGET，JSON.RESP

4 总结

本文介绍了Redis的扩展模块Redis Module，设计目的就是使用加载Redis Module，在Redis中添加新的命令和数据类型，以实现更高级的功能。
文章介绍了目前官方推荐的几个Module，并演示了RedisJSON的效果。