# 🔴 Redis

## Přehled

Redis je in-memory key-value store s pokročilými datovými strukturami, používaný primárně jako cache, session store, message broker a real-time databáze. Běží v RAM s možností persistence na disk (RDB/AOF).

## Data structures

| Struktura | Popis | Use case |
|-----------|-------|----------|
| **String** | Binární string (max 512 MB) | Cache hodnoty, session tokeny, counters |
| **Hash** | Map field-value | Uživatelský profil, objekt v cache |
| **List** | Linked list (push/pop na oba konce) | Queue (RPUSH/LPOP), log stream |
| **Set** | Unikátní hodnoty (unordered) | Tags, deduplikace, memberships |
| **Sorted Set** | Unikátní + score (řazení) | Leaderboardy, rate limiting, timeouts |
| **Bitmap** | Bitové pole | Feature flagy, daily active users |
| **HyperLogLog** | Approximate cardinality (12 KB = 2^64) | Unikátní návštěvníci (error < 1 %) |
| **Stream** | Append-only log (Kafka-like) | Event store, messaging |
| **Geospatial** | Geo-indexing (GEOADD, GEOSEARCH) | Lokalitní dotazy, proximity search |
| **JSON** | JSON dokument (RedisJSON modul) | Dokumentové struktury |

## Eviction policies

| Policy | Popis | Use case |
|--------|-------|----------|
| **noeviction** | Chyba při zápisu když je plno | Transakční data, neztrácet |
| **allkeys-lru** | LRU na všechny klíče | Obecná cache, standard |
| **allkeys-lfu** | LFU na všechny klíče | Často přistupovaná data |
| **volatile-lru** | LRU na klíče s TTL | Cache s expirací |
| **volatile-ttl** | Nejblíž k expiraci | Krátkodobá data |
| **allkeys-random** | Náhodný | Testování |

## Redis Cluster vs Sentinel

| Vlastnost | Redis Sentinel | Redis Cluster |
|-----------|---------------|---------------|
| **Škálování** | Read replicas (master + replica) | Data sharding (16384 hash slotů) |
| **Auto-failover** | Ano (Sentinel) | Ano (gossip-based) |
| **Multi-key ops** | Ano (transactiony na masteru) | Omezené (stejný hash slot) |
| **Client komunikace** | Přes Sentinel (deprecated) | Cluster nodes redirect (MOVED/ASK) |
| **Minimální uzly** | Master + Replica + 3 Sentinel | 3 masters (každý s replikou) |
| **Use case** | Vysoká dostupnost, single shard | Multi-shard, horizontální škálování |

## Persistence

| Metoda | Popis | RTO | RPO | Use case |
|--------|-------|-----|-----|----------|
| **RDB** (Redis Database) | Periodický snapshot do dump.rdb | Minuty | Poslední snapshot | Cache, ztráta tolerována |
| **AOF** (Append-Only File) | Append-only log všech write operací | Sekundy | 1 s (fsync every sec) | Data nesmí být ztracena |
| **RDB + AOF** | Kombinace | Sekundy | 1 s | Doporučeno pro produkci |

## Moduly (RediSearch, RedisJSON, RedisGraph)

Redis rozšiřitelný modulem:
- **RediSearch** — full-text search, facety, prefix/suffix vyhledávání
- **RedisJSON** — JSON path dotazy, manipulace dokumentů
- **RedisGraph** — grafová DB (na bázi Cypher, deprecated od 2025)
- **RedisTimeSeries** — time-series s downsamplingem, retention politikami
- **RedisBloom** — Bloom filtry, Cuckoo filtry, Top-K, Count-Min Sketch

## Memcached vs Redis

| Vlastnost | Redis | Memcached |
|-----------|-------|-----------|
| **Data structures** | String, Hash, List, Set, Sorted Set, Stream, JSON | Pouze String |
| **Persistence** | RDB + AOF | Žádná (čistě in-memory) |
| **Replication** | Master-replica, Cluster | Žádná (multi-threaded) |
| **Eviction** | 6 politik | LRU pouze |
| **Lua scripting** | Ano (EVAL) | Ne |
| **Transakce** | Ano (MULTI/EXEC) | Ne |
| **Pub/Sub** | Ano | Ne |
| **Streaming** | Ano (Stream) | Ne |

## Doporučení — v čem je Redis lepší

| Oblast | Redis | Konkurence | Proč Redis |
|--------|-------|------------|------------|
| **Cache (in-memory)** | < 1 ms latence, 6 eviction politik | Memcached (pouze LRU string) | Bohatší datové typy, persistence, cluster |
| **Session store** | Hash + TTL, Cluster pro HA | DynamoDB (vyšší latence) | Jednodušší, rychlejší, nativní expirace |
| **Rate limiting** | Sorted Set (sliding window counter) | Aplikace v DB (složité) | Atomic operace, vestavěná logika |
| **Leaderboard / scoring** | Sorted Set (ZADD, ZRANK, ZREVRANGE) | SQL (ORDER BY + COUNT = expensive) | O(1) rank, O(log N) insert |
| **Message queue** | List/Stream (RPUSH+BLPOP) | Kafka (těžká, JVM) | Lehká, embedded, žádný broker |
| **Real-time analytics** | HyperLogLog + Bitmap + Stream | ClickHouse (těžká analytika) | Agregace v reálném čase, malá RAM |
| **Geolokace** | GEOADD, GEOSEARCH, GEODIST | PostGIS (těžší, disk-based) | In-memory, ideální pro real-time |

### Kdy použít Redis

- **Cache pro API** — response cache, DB query cache, session cache
- **Session management** — distribuované session napříč servery
- **Rate limiting** — API gateway, per-user/per-IP limity
- **Leaderboardy / žebříčky** — real-time skórování
- **Message broker** — fronta úloh (RQ, Celery s Redis), pub/sub notifikace
- **Real-time analytics** — počítání unikátů, metrik, dashboardů
- **Geoproxmity** — "najdi nejbližší pobočku" v < 1 ms

### Kdy použít něco jiného

- **Trvalá data s SQL dotazy** → PostgreSQL nebo MySQL
- **Velké objemy > RAM** → Memcached (multi-threaded), Dragonfly (více RAM utilization)
- **Dlouhodobá fronta zpráv** → Kafka, RabbitMQ (disk-based persistence)
- **Dokumentová DB** → MongoDB (persistentní, komplexní dotazy)

## Redis licensing

Redis prošel zásadní změnou licence v roce 2024:

| Období | Licence | Podmínky |
|--------|---------|----------|
| **Do března 2024** | BSD 3-clause (open source) | Zcela volné použití, včetně managed služeb |
| **Od března 2024** | RSALv2 + SSPL (dual license) | SSPL: pokud nabízíte Redis jako managed službu, musíte uvolnit celý stack jako open source. RSALv2: omezení na cloud provozovatele |
| **Valkey (fork, Linux Foundation)** | BSD 3-clause | Plně open source fork Redis 7.2, podpora od Linux Foundation, AWS, Google, Oracle |

**Dopad**: Managed Redis služby (AWS ElastiCache, Google Memorystore, Azure Cache for Redis) nemohou používat Redis 7.4+ bez komerční licence → přechází na **Valkey**. Pro self-hosted Redis beze změny — RSALv2/SSPL neomezuje interní použití.

## Zdroje

Odkazy, knihy a standardy: [sources/databases/sources.md](sources/databases/sources.md)

*Poslední revize: 2026-06-03*