كيفية تنصيب واستخدام Redis على أوبنتو


محمد أبرص

تمّ تطوير Redis في عام 2009، وهو مُخزّن بيانات بنمط المفتاح والقيمة (key value)، وهو مفتوح المصدر، ويُقدّم مرونة في الاستخدام، وكما في جميع نمط قواعد البيانات من نوع NoSQL الّتي اتبعها Redis، أمثال Cassandra, CouchDB, MongoDB، فإن Redis يَسمح للمُستخدِم بتخزين كميات ضخمة من البيانات بدون التقيد المفروض بقواعد البيانات العلائقيّة/الارتباطيّة (relational database)، بالإضافة إلى أنّه قد تمّ مُشابهته ومقارنته مع memcache، فيُمكن استخدامه بعناصره الأساسية كنظام تخبئة.

إعداد بيئة ومتطلبات Redis

قبل الشروع في تنصيب redis، يجب توفّر بعض المُتطلّبات والّتي من شأنها أنّ تجعل من عمليّة التنصيب أكثر سهولة.

سيتمّ في البداية تحديث جميع حزم apt-get:

sudo apt-get update

سيتمّ بعد ذلك تحميل مُترجم (compiler) باستخدام الحزمة build-essential، والّتي من شأنها المساعدة في تنصيب Redis من المصدر:

sudo apt-get install build-essential

سيتمّ في الخطوة الأخيرة تحميل الأداة tcl الّتي يَعتمد عليها Redis:

sudo apt-get install tcl8.5

تنصيب Redis

بعد أنّ تمّ تنصيب المُتطلّبات الأساسيّة، فمن المُمكن الآن الشروع وتنصيب redis، ويُمكن تحديد الإصدار المطلوب أو تحميل الإصدار الأخير والذي سيحمل دائمًا الاسم redis-stable:

wget http://download.redis.io/redis-stable.tar.gz

يجب بعد ذلك فك ضغط الملفّ والانتقال إليه:

tar xvzf redis-stable.tar.gz
cd redis-stable

يجب الآن المُتابعة مع الأمر make:

make

ولتنصيب Redis على كامل النّظام، فيُمكن إما نسخ ملفاته من المصدر:

sudo cp src/redis-server /usr/local/bin/
sudo cp src/redis-cli /usr/local/bin/

أو تنفيذ الأمر التّالي:

sudo make install

بعد انتهاء عمليّة التنصيب، من المُستحسن تشغيل Redis كحارس (daemon) في خلفيّة النّظام، ولعمل ذلك يأتي Redis بملفّ برمجي (سكريبت) لهذه المُهمّة.

يجب الانتقال إلى المسار utils للوصول إلى هذا الملفّ:

cd utils

ومن ثم تشغيل الملفّ الخاص بتوزيعات Ubuntu/Debian:

sudo ./install_server.sh

سيَعرض السكريبت بعض الأسئلة لإتمام عمليّة التهيئة، ولكن يُمكن الاعتماد على الإعداد الافتراضي والاكتفاء بالضغط على Enter، وبعد انتهاء عملية التهيئة سيكون خادم Redis يعمل في الخلفيّة (background).

يُمكن تنفيذ الأمر التّالي للوصول إلى قاعدة البيانات Redis:

redis-cli

يُمكن اختبار Redis كالتّالي:

$ redis-cli
redis 127.0.0.1:6379> ping
PONG
redis 127.0.0.1:6379> set mykey somevalue
OK
redis 127.0.0.1:6379> get mykey
"somevalue"

أوامر Redis

يتمّ إضافة بعض المُعطيات إلى سلسلة رموز (string)، والّتي تُعتبر من أبسط أنواع البيانات (datatype)، باستخدام الأمر التّالي:

> SET users:SomeOne "job: SomeJob, email:example@example.com, age: some number "
OK

تمّ في الأمر السابق استخدام الأمر SET متبوعًا بالمُفتاح users:SomeOne، ومن ثمّ القيمة (value)، وهي سلسلة الرموز (string) نفسها.

لا تُؤثر النقطتان (:) الموجودة في المُفتاح على الأمر السابق، ولكن من المُمكن الاستفادة منهما في وصف أوضح للمُفتاح المُراد تعيينه.

يُمكن استعراض تفاصيل سلسلة الرموز السابقة باستخدام الأمر GET:

    GET users:SomeOne 
"job: SomeJob, email:example@example.com, age: some number "

المجالات (Ranges)

يتمّ تحديد مجال باستخدام مُعاملين والذين سيُمثلان العنصر الأوّل والعنصر الأخير، فالعنصر الأوّل سيُعتبر 0، وإن كان المُعامل الأخير -1، فإن جميع العناصر حتّى نهاية القائمة سيتمّ شملها، فعلى سبيل المثال، إن كانت قائمة تحتوي على ألوان قوس قزح مُرتبة بالترتيب ROYGBV، فيُمكن استعراضها كما في التّالي:

> LRANGE ROYGBV 0 3
1) "red"
2) "orange"
3) "yellow"
4) "green"
> LRANGE ROYGBV 0 -1
1) "red"
2) "orange"
3) "yellow"
4) "green"
5) "blue"
6) "violet"
> LRANGE ROYGBV 3 -1
1) "green"
2) "blue"
3) "violet"

انتهاء الصلاحية (Expiration)

لا يُعتبر Redis ذو فائدة في تخزين المعلومات فقط، بل يُمكن استخدامه أيضًا في إنهاء صلاحيتها.

يُعيّن الوقت اللازم على المُفتاح أنّ يتواجد خلاله إما بالثواني أو باستخدام طابع الوقت الخاصّ يونكس (Unix Time stamp)، ويتحكم الأمر EXPIRE بالمُدّة الّتي يتوجب على المُفتاح التواجد فيها، ويَعرض الأمر TTL الوقت المُتبقي حتّى انتهاء الصلاحيّة.

> SET classified:information "Secret Stuff"
OK
> EXPIRE classified:information 45
(integer) 1
> TTL classified:information
(integer) 31

وفي مُحاولة لاستعادة المعلومات بعد انقضاء مدّة الصلاحيّة، ستكون النتيجة هي nil:

> GET classified:information
(nil)

التزايد أو العلاوة (Incrementing)

يَملك Redis القدرة على زيادة سلاسل الرموز (strings) في قاعدة بياناته، مع الانتباه أنّه في حال وجود عمليّة جارية في زيادة قيمةٍ ما، فلا يستطيع أمر آخر التدخل والتعديل، هذا الأمر من شأنه أن يجعل من قاعدة البيانات ثابتة وغير شائبة.

> SET population 6
OK
> INCRBY population 10
(integer) 16
> INCR population
(integer) 17

المداولات (Transactions)

يملك Redis القدرة على إنجاز المُداولات (transactions)، والّتي يجب أنّ تخضع إلى:

  • تنفيذ الأوامر بالترتيب، ولن يتمّ مقاطعتها خلال العمليّة من قبل طلبات أُخرى.
  • على المُداولات أنّ تُعالج كلها دفعةً واحدة.

تبدأ المُداولات بالأمر MULTI وبعد ذلك لتنفيذها يتمّ استخدام الأمر EXEC.

سيتمّ الخروج من المُداولة، عند أي مُقاطعة للعمليّة، وسيواجه Redis خطًا سيوقفه من إعادة التشغيل حتّى تنفيذ الأمر edis-check-aof ليتمّ التراجع عن المُداولة الجزئية الّتي تمّت بالفعل قبل حدوث الخطأ وحذفها.

سيَتمكّن الخادم بعد ذلك من إعادة التشغيل.

> MULTI
OK
> SET population 6
QUEUED
> INCRBY population 10
QUEUED
> INCR population
QUEUED
> EXEC
1) OK
2) (integer) 16
3) (integer) 17

أنواع البيانات في Redis

يَملك Redis خمسة أنواع من البيانات:

  • Strings
  • Sets
  • Sorted Sets
  • Lists
  • Hashes

سلاسل الرموز (Strings)

تُعتبر سلاسل الرموز جوهر وأساس الأنواع في Redis

الأوامر التّالية هي الأوامر الشائعة مع سلاسل الرموز:

  • SET: يُعيّن قيمة إلى مُفتاح.
  • GET: يجلب قيمة من مُفتاح.
  • DEL: حذف مُفتاح وقيمته.
  • INCR: زيادة قيمة مُفتاح.
  • INCRBY: زيادة قيمة مُفتاح بقيم مُحدّدة.
  • EXPIRE: الوقت اللازم على المُفتاح التواجد به، ويُعيّن بالثواني.

تُستخدم سلاسل الرموز في تخزين الكائنات (objects):

> SET newkey "the redis string begins"
OK
> GET newkey
"the redis string begins"

المجموعات (Sets)

يُمكن الجمع بين سلاسل الرموز (strings)، ولذلك يُمكن استخدام مجموعات Redis، والّتي يُمكن القول عنها أنها مجموعة من سلاسل الرموز غير المُرتبة.

بعض الأوامر الشائعة مع المجموعات:

  • SADD: إضافة عنصر أو عناصر إلى مجموعة.
  • SMEMBERS: جلب جميع العناصر المُعيّنة.
  • SINTER: إيجاد تقاطع أكثر من مجموعة.
  • SISMEMBER: التأكّد من وجود قيمة في مجموعة.
  • SRANDMEMBER: جلب عنصر عشوائي.

يُستفاد من المجموعات في Redis في العديد من الحالات، ولأن كل عنصر من مجموعة هو فريد، فإن إضافة عنصر إلى المجموعة لا يتطلّب عمليّة “افحص قبل الإضافة”، بدلًا من ذلك، فإن المجموعة ستتأكّد فيما إذا كان العنصر مكرّرًا أم لا، وذلك عند أي تنفيذ للأمر SADD:

> SADD colors red
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD colors orange
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD colors yellow
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> SADD colors orange
(integer) 0
redis 127.0.0.1:6379> SMEMBERS colors
1) "red"
2) "yellow"
3) "orange"

يُستفاد من المجموعات بشكل خاصّ في فحص وضبط عناوين IPs في حال أنها فريدة لزوار صفحة ما، أو مثلًا في استخلاص عناصر بشكل عشوائي بالأمر SRANDMEMBER.

المجموعات المرتبة (Sorted Sets)

إن المجموعات المُرتبة هي اسمٌ على مُسمّى، فهي مجموعة من سلاسل الرموز (strings) مُرتبطة مع رقم مع ترتيب، وهو بشكلٍ افتراضيّ من الأصغر إلى الأكبر.

يَعمل هذا النوع من البيانات بشكل مُلائم جدًا مع المجالات (ranges)، وبسبب التّرتيب الخاصّ به، فإن إضافة وحذف وتحديث القيم تتمّ بسرعة ملحوظة.

بعض الأوامر الشائعة مع المجموعات المُرتّبة:

  • ZADD: إضافة عناصر إلى مجموعة مُرتّبة.
  • ZRANGE: عرض عناصر مجموعة مُرتّبة.
  • ZREVRANGE: عرض عناصر مجموعة مُرتّبة بشكل عكسي.
  • ZREM: إزالة عناصر من مجموعة مُرتّبة.

يُمكن إنشاء مجموعة مُرتّبة كما في المثال التّالي، وهو لمساحة بعض البلدان، فعلى الرغم من تعيينها بشكل عشوائي، فإن استعراضها يَكون على التّرتيب:

> ZADD countries 9 Tuvalu
(integer) 1
> ZADD countries 62 Liechtenstein
(integer) 1
> ZADD countries .7 Monaco
(integer) 1
> ZADD countries .2 VaticanCity
(integer) 1
> ZADD countries 107 Seychelles
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> ZRANGE countries 0 -1
1) "VaticanCity"
2) "Monaco"
3) "Tuvalu"
4) "Liechtenstein"
5) "Seychelles"

القوائم (Lists)

تُعتبر القوائم في Redis مجموعة من القيم المُرتّبة، وبالتّالي فهي عكس المجموعات (Sets)، والّتي هي غير مُرتّبة، فيُمكن إضافة عناصر إلى بداية ونهاية قائمة، حتّى بوجود ملايين العناصر داخل القائمة، وبسرعة كبيرة جدًا.

الأوامر الأكثر شيوعًا مع القوائم:

  • LPUSH: إضافة قيمة في بداية قائمة.
  • RPUSH: إضافة قيمة في نهاية قائمة.
  • LPOP: جلب وإزالة العنصر الأوّل في قائمة.
  • LREM: إزالة العناصر من قائمة.
  • LRANGE: جلب مجال من العناصر من قائمة.
  • LTRIM: تعديل قائمة بترك عناصر مُحدّدة من مجال.

أمثلة:

> RPUSH lunch.provider alice
(integer) 1
> RPUSH lunch.provider bob
(integer) 2
> RPUSH lunch.provider carol
(integer) 3
> RPUSH lunch.provider don
(integer) 4
> RPUSH lunch.provider emily
(integer) 5

عند الرغبة بالدفع (push) إلى واجهة صف الانتظار (queue)، فمن المُمكن استخدام الأمر LPUSH:

LPUSH lunch.provider zoe
(integer) 6

يُمكن استخدام الأمر LRANGE لاستعراض عناصر القائمة جميعًا:

 LRANGE lunch.provider 0 -1
1) "zoe"
2) "alice"
3) "bob"
4) "carol"
5) "don"
6) "emily"

تُستخدم القوائم في مُعظم الأحيان لإنشاء خط زمني للأحداث، أو في الحفاظ على مجموعة مُحدودة من العناصر

المبعثرات (Hashes)

تُعتبر المبَعثرات في Redis من الأدوات المُفيدة في تمثيل الكائنات (objects) ذو العديد من الحقول (fields)، فهي مُعدّة لتخزين عدد هائل من الحقول في حجم صغير، وتستطيع البَعثرة تخزين أكثر من أربعة مليارات من أزواج قيم الحقول (field-value).

بعض أوامر البعثرة الأكثر شيوعًا في Redis:

  • HMSET: تعيين قيم بعثرة مُتعدّدة.
  • HSET: تعيين حقل البعثرة بقيمة سلسلة رموز (string).
  • HGET: جلب قيمة حقل البعثرة.
  • HMGET: جلب جميع القيم من حقول البعثرة المعطاة.
  • HGETALL: جلب جميع القيم لبعثرة ما.

تُستخدم البَعثرة في وصف حساب المُستخدِم:

> HMSET user:1 username someuser password 4bAc0s email someuser@example.com
OK
> HGETALL user:1
1) "username"
2) "jsmith"
3) "password"
4) "4bAc0s"
5) "email"
6) "jsmith@gmail.com"

يتمّ استخدام الأمر HMGET للبحث عن معلومة مُحدّدة، وعرض القيم للحقول المطلوبة فقط.

> HMGET user:1 username email
1) "someuser"
someuser@example.com

الختام

انتشر Redis بسرعة كبيرة، واكتسب شهرةً واسعة بين المواقع أمثال: Github, Flickr, Disqus، وغيرها من المواقع، وذلك لتوافقه مع مُعظم لغات البرمجة، فهو بالفعل تقنية مُفيدة يُنصح بالاعتماد عليها وتجربتها.

ترجمة -وبتصرّف- للمقال How To Install and Use Redis لصاحبته Etel Sverdlov.



1 شخص أعجب بهذا


تفاعل الأعضاء


لا توجد أيّة تعليقات بعد



يجب أن تكون عضوًا لدينا لتتمكّن من التعليق

انشاء حساب جديد

يستغرق التسجيل بضع ثوان فقط


سجّل حسابًا جديدًا

تسجيل الدخول

تملك حسابا مسجّلا بالفعل؟


سجّل دخولك الآن