Redis 자료구조 — 용도에 맞는 타입 선택하기

Redis를 단순 Key-Value 저장소로만 알고 있다면 절반만 알고 있는 것입니다. Redis는 상황에 따라 선택할 수 있는 다양한 자료구조를 제공합니다. 올바른 자료구조를 선택하면 코드가 단순해지고 성능이 높아집니다.

Redis가 제공하는 자료구조

타입	설명	대표 명령
String	문자열, 숫자, 바이너리	SET, GET, INCR
Hash	필드-값 쌍의 맵	HSET, HGET, HGETALL
List	순서 있는 문자열 목록	LPUSH, RPOP, LRANGE
Set	중복 없는 문자열 집합	SADD, SMEMBERS, SISMEMBER
Sorted Set	점수로 정렬된 집합	ZADD, ZRANGE, ZRANK
Bitmap	비트 단위 연산	SETBIT, GETBIT, BITCOUNT
HyperLogLog	확률적 유일 원소 개수	PFADD, PFCOUNT
Stream	메시지 스트림 로그	XADD, XREAD, XGROUP

어떤 타입을 선택해야 하는가

같은 데이터를 저장하더라도 어떤 작업이 주로 필요한지에 따라 타입이 달라집니다.

단일 값 → String

user:1000:name    "철수"
user:1000:token   "eyJhbGci..."
page:views        42837

캐시, 세션 토큰, 카운터처럼 단순한 값 하나를 저장할 때 씁니다.

객체 → Hash

user:1000
  name     "철수"
  email    "cs@example.com"
  role     "admin"

JSON으로 직렬화해 String에 넣을 수도 있지만, Hash를 쓰면 필드 하나만 읽거나 수정할 수 있습니다.

# String 방식: 이름 하나 수정해도 전체 JSON 교체
SET user:1000 '{"name":"영희","email":"yh@example.com","role":"admin"}'

# Hash 방식: 이름만 바꾸기
HSET user:1000 name "영희"

순서 있는 목록 → List

notifications:user:1000
  ["알림3", "알림2", "알림1"]

최근 알림, 최근 방문 기록, 작업 큐처럼 순서와 위치가 중요할 때 씁니다.

중복 없는 집합 → Set

post:1000:liked_by
  {user:1, user:5, user:8}

좋아요 누른 사람, 팔로워, 태그처럼 중복이 없어야 하고 포함 여부가 중요할 때 씁니다.

순위/점수가 있는 집합 → Sorted Set

game:ranking
  "player:A"  점수 9800
  "player:B"  점수 8500
  "player:C"  점수 7200

실시간 랭킹, 우선순위 큐, 시간 기반 정렬처럼 점수로 정렬이 필요할 때 씁니다.

자료구조별 시간 복잡도

올바른 자료구조를 선택하면 O(1) 또는 O(log N) 연산으로 처리할 수 있습니다.

작업	String	Hash	Set	Sorted Set
단일 조회/추가	O(1)	O(1)	O(1)	O(log N)
전체 조회	—	O(N)	O(N)	O(N)
포함 여부 확인	—	O(1)	O(1)	O(log N)
순위 조회	—	—	—	O(log N)

단일 조회·추가는 O(1), Sorted Set의 삽입·순위 조회는 O 복잡도를 가집니다.

O(1): 데이터 크기와 무관하게 일정한 시간이 걸리는 연산. O(log N): 데이터가 두 배가 되어도 연산 시간이 1 증가하는 수준으로 매우 빠릅니다.

잘못 선택하면 생기는 문제

모든 데이터를 String에 JSON으로 담는 경우가 많습니다. 간단하지만 다음 문제가 있습니다.

일부 필드만 읽어도 전체 JSON을 역직렬화해야 함
필드 하나 수정에도 전체 JSON을 새로 직렬화해 씀
여러 클라이언트가 동시에 수정하면 덮어쓰기 문제 발생

역직렬화(Deserialization): JSON 문자열을 프로그래밍 언어의 객체로 변환하는 과정. CPU 연산이 필요하며 데이터가 클수록 비용이 높아집니다.

Hash는 이 문제를 해결합니다. 단, Hash도 필드 개수가 수십만 개가 되면 메모리 효율이 떨어집니다. 적정 크기 내에서 사용하는 것이 좋습니다.