Redisは、キャッシュ、メッセージキュー、リーダーボードなど、様々な用途で広く利用されているオープンソースの高性能キーバリューデータベースです。Spring BootはRedisを強力にサポートしており、Spring BootアプリケーションにRedisを簡単に統合し、Redisのデータ構造を用いてパフォーマンスを最適化し、システムのスケーラビリティを向上させることができます。この記事では、Spring BootにおけるRedisの文字列、ハッシュ、リスト、セット型の基本から高度な使い方までを詳細に解説し、Redisの操作スキルを迅速に習得できるよう支援します。

I. 環境整備

まず、Redis を Spring Boot プロジェクトに統合する必要があります。

1. Redis依存関係を追加する

Redis 依存関係を pom.xml に追加します。

 <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency>

2. Redis接続を構成する

application.yml または application.properties で Redis 接続情報を設定します。

 spring: redis: host: localhost port: 6379 password: yourpassword jedis: pool: max-active: 8 max-wait: -1

3. RedisTemplateの使用

Spring Boot は、Redis データを操作するための RedisTemplate クラスを提供しています。RedisTemplate を Spring に注入することで、Redis コマンドを実行できます。

 @Autowired private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

II. Redisの文字列型操作

Redis の String 型は最も基本的なキーと値のペアのデータ構造であり、単純な文字列や数値などの保存をサポートします。

1. 基本的な使い方

（１）設定値（設定）

 redisTemplate.opsForValue().set("user:name", "Alice");

（２）価値を得る

String name = (String) redisTemplate.opsForValue().get("user:name"); System.out.println(name); // 输出: Alice

（3）削除キー

redisTemplate.delete("user:name");

2.1.4 キーが存在するかどうかを確認する (hasKey)

 boolean exists = redisTemplate.hasKey("user:name"); System.out.println(exists); // 输出: false

2. 高度な使い方

（１）有効期限を設定する（expire）

 redisTemplate.opsForValue().set("user:session", "12345"); redisTemplate.expire("user:session", 30, TimeUnit.SECONDS);

（２）原子の増分と減分

redisTemplate.opsForValue().increment("counter", 1); // 自增redisTemplate.opsForValue().decrement("counter", 1); // 自减

（３）バッチ操作（multiSet / multiGet）

 Map<String, String> values = new HashMap<>(); values.put("key1", "value1"); values.put("key2", "value2"); redisTemplate.opsForValue().multiSet(values); List<String> keys = Arrays.asList("key1", "key2"); List<String> result = redisTemplate.opsForValue().multiGet(keys); System.out.println(result); // 输出: [value1, value2]

（4）ビットマップ操作（setBit / getBit）

 redisTemplate.opsForValue().setBit("bitmap", 3, true); // 设置第3位为1 boolean bit = redisTemplate.opsForValue().getBit("bitmap", 3); // 获取第3位的值System.out.println(bit); // 输出: true

III. Redisのハッシュ型操作

Redis のハッシュ型を使用すると、複数のフィールド値のペアを保存できます。これは通常、オブジェクトまたは構造化データを保存するために使用されます。

1. 基本的な使い方

（１）ハッシュフィールドの値を設定する（put）

 redisTemplate.opsForHash().put("user:1000", "name", "Alice");

（２）ハッシュフィールドの値を取得する（get）

 String name = (String) redisTemplate.opsForHash().get("user:1000", "name"); System.out.println(name); // 输出: Alice

（３）ハッシュフィールドを削除する（削除）

 redisTemplate.opsForHash().delete("user:1000", "name");

（4）すべてのフィールドと値（エントリ）を取得する

Map<Object, Object> user = redisTemplate.opsForHash().entries("user:1000"); System.out.println(user); // 输出: {name=Alice, age=25}

2. 高度な使い方

（1）ハッシュフィールドの一括設定（putAll）

 Map<String, String> fields = new HashMap<>(); fields.put("name", "Alice"); fields.put("age", "25"); redisTemplate.opsForHash().putAll("user:1000", fields);

（２）ハッシュフィールドの値を追加する（増分）

 redisTemplate.opsForHash().increment("user:1000", "age", 1);

（３）ハッシュテーブルのサイズを取得する（サイズ）

 Long size = redisTemplate.opsForHash().size("user:1000"); System.out.println(size); // 输出: 2

（４）スキャン操作（スキャン）

 Cursor<Map.Entry<Object, Object>> cursor = redisTemplate.opsForHash().scan("user:1000"); while (cursor.hasNext()) { Map.Entry<Object, Object> entry = cursor.next(); System.out.println(entry.getKey() + " = " + entry.getValue()); }

IV. Redisのリスト型操作

Redis の List 型は、効率的なプッシュおよびポップ操作をサポートする要素の順序付きコレクションです。

1. 基本的な使い方

（１）左に要素を挿入する（leftPush）

 redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "A"); redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "B");

（２）右側に要素を挿入する（rightPush）

 redisTemplate.opsForList().rightPush("mylist", "C");

（３）指定した範囲（範囲）内の要素を取得する

List<Object> list = redisTemplate.opsForList().range("mylist", 0, -1); System.out.println(list); // 输出: [B, A, C]

（4）最初の要素を削除して取得する（leftPop）

 Object removed = redisTemplate.opsForList().leftPop("mylist"); System.out.println(removed); // 输出: B

2. 高度な使い方

（１）ポップ操作をブロックする（タイムアウト付きのleftPop）

 Object removed = redisTemplate.opsForList().leftPop("mylist", 10, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(removed);

（２）指定要素の前／後に挿入（ピボット付きleftPush）

 redisTemplate.opsForList().leftPush("mylist", "D", "A"); // 在元素A 前插入D

（３）トリムリスト

redisTemplate.opsForList().trim("mylist", 0, 1); // 保留索引为0 到1 的元素

(4) リストを使ってメッセージキューを実装する

// Producer (消息生产者) redisTemplate.opsForList().rightPush("queue", "message"); // Consumer (消息消费者) Object message = redisTemplate.opsForList().leftPop("queue"); System.out.println(message); // 输出: message

V. Redisのセット型操作

Redis の Set 型は、一意の要素セットを格納するために使用され、重複排除操作によく使用されます。

1. 基本的な使い方

（１）要素を追加する（追加）

 redisTemplate.opsForSet().add("myset", "A", "B", "C");

（2）要素を削除する

redisTemplate.opsForSet().remove("myset", "A");

（３）すべての要素（メンバー）を取得する

Set<Object> members = redisTemplate.opsForSet().members("myset"); System.out.println(members); // 输出: [B, C]

(4) 要素が存在するかどうかを確認する (isMember)

 boolean isMember = redisTemplate.opsForSet().isMember("myset", "A"); System.out.println(isMember); // 输出: false

2. 高度な使い方

（１）集合演算（積、和、差）

 Set<Object> intersection = redisTemplate.opsForSet().intersect("set1", "set2"); Set<Object> union = redisTemplate.opsForSet().union("set1", "set2"); Set<Object> difference = redisTemplate.opsForSet().difference("set1", "set2");

（２）要素をランダムに選択する（randomMember）

 Object randomMember = redisTemplate.opsForSet().randomMember("myset"); System.out.println(randomMember);

（３）ある集合から別の集合へ要素を移動する。

 redisTemplate.opsForSet().move("set1", "A", "set2");

（4）コレクションのサイズを取得します。

 Long size = redisTemplate.opsForSet().size("myset"); System.out.println(size); // 输出: 2

結論

Redisは豊富なデータ構造（文字列、ハッシュ、リスト、セット）を提供しており、それぞれに独自の機能とユースケースがあります。Spring Bootでは、RedisTemplateを使用することで、これらのデータ構造を簡単に操作し、システムのパフォーマンスと柔軟性を向上させることができます。この記事では、Redisでよく使われる操作の基本的な使い方と高度なテクニックを紹介し、Redisの動作原理とベストプラクティスをより深く理解していただくのに役立ちます。