Redis Stack 擴展功能筆記（基于 Redis 7）

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一、Redis Stack 概述

• 定位：Redis OSS + 擴展模塊（JSON、搜索、布隆過濾器等），提供高級數據處理能力。
• 核心模塊：
  • RedisJSON：原生 JSON 支持，支持路徑查詢和原子操作。
  • Search and Query：全文搜索（類似 ElasticSearch），支持復雜條件過濾。
  • Bloom Filter：高效判斷元素是否存在（節省空間，有誤判率）。
  • Cuckoo Filter：支持刪除操作的布隆過濾器改進版。

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二、核心擴展功能詳解

1. Redis JSON
   • 功能：
     • 存儲/查詢 JSON 數據：JSON.SET user $ '{"name":"loulan"}'
     • 路徑操作：JSON.GET user $.name，JSON.NUMINCRBY user $.age 2
     • 數組操作：JSON.ARRAPPEND user $.hobbies '"swimming"'
   • 優勢：
     • 二進制存儲（高效省內存），性能媲美 MongoDB。
     • 與 Redis 生態（TTL、事務）無縫集成。
2. Search and Query
   • 傳統 SCAN 缺陷：
     • 僅支持簡單 Key 過濾：SCAN 0 MATCH k* COUNT 20（阻塞風險）。
   • RedisSearch 方案：
     • 創建索引（支持 JSON/HASH）：

FT.CREATE productIndex ON JSON SCHEMA $.name AS name TEXT $.price AS price NUMERIC  

• • • 復雜查詢（電商場景）：

FT.SEARCH productIndex "@name:HUAMET @price:[1000 5000]" RETURN 2 id name  

1. Bloom Filter
   • 原理：位數組 + 多哈希函數（空間高效，存在誤判）。
   • 使用場景：緩存穿透防護（快速攔截無效請求）。
   • Redis 操作：

BF.RESERVE bf 0.01 1000  # 創建（容錯率1%，容量1000）  
BF.ADD bf A              # 添加元素  
BF.EXISTS bf a           # 檢查（返回1可能存在，0一定不存在）  

1. Cuckoo Filter
   • 改進點：支持刪除（CF.DEL），空間利用率更高。
   • 參數：桶大小（BUCKETSIZE）影響誤判率和性能（默認 2）。
   • 創建：

CF.RESERVE cf 1000 BUCKETSIZE 2 MAXITERATIONS 20  

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三、擴展模塊集成

1. 手動安裝：（Redis8不用安裝，默認集成，或者用redis-stack:v7.4.0-v5的Docker鏡像也集成了stack）
   • 從?Redis 下載中心?獲取模塊（如?redisbloom.so）。
   • 配置加載：

loadmodule /path/redisbloom.so  

• • 驗證：MODULE LIST

1. Java 客戶端調用：
   • 通過 Lua 腳本執行擴展命令（需處理模塊未加載異常）：

// 創建布隆過濾器  
String script = "return redis.call('BF.RESERVE', KEYS[1], '0.01','1000')";  
redisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<>(script, String.class), keys);  

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四、Redis 8 新特性補充

基于 Redis 8 與 Redis Stack 的演進：

1. 原生 JSON 性能優化：
   • 支持完整?JSONPath 語法，增強查詢靈活性。
2. 向量搜索（Vector Search）：
   • 新增?RedisVL?模塊，支持 AI 向量相似度搜索（集成 Hugging Face 模型）。
3. 客戶端緩存改進：
   • 服務端輔助的客戶端緩存（Tracking），減少網絡開銷。
4. 持久化增強：
   • 多線程 AOF 重寫，提升大數據集持久化效率。

注意：Redis Stack 從 8 開始與 Redis OSS 版本號對齊，擴展模塊更新更緊密。

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參考：Redis Stack 官方文檔?|?Redis 8 Release Notes