使用 C# 與 redis 避免重複資料

過去在面對可能重複的資料時，常見的做法是透過關聯式資料庫的 unique key 來避免重複資料的產生，但資料庫的資源相對稀缺、加上資料庫的 IO 操作相對耗時，所以在高頻系統的大量操作下，可能會造成資料庫的效能問題，所以近幾年類似的需求，就改透過 redis sets 唯一字串(成員)的特性來達成，前陣子瀏覽 redis stack 的文件時，瞄到 Bloom filter 剛好想起之前看過的一篇相關文章 Redis & .NET for Data Deduplication，所以就來試試不同做法

基本環境說明

  • macOS Sonoma 14.5 (Apple M2 Pro)
  • OrbStack 1.6.3 (17138)
  • .NET SDK 8.0.101
  • JetBrains Rider 2024.1.4
  • NuGet packages
    • StackExchange.Redis 2.8.16
    • NRedisStack 0.12.0

  • docker image

    • redis/redis-stack:7.4.0-v0

      使用 pass.123 做為 redis password；redis-stack 比 redis-stack-server 多了 RedisInsight (可以用 ui 來檢視 redis 資料)

      docker run -d --name redis-stack -p 6379:6379 -p 8001:8001 -e REDIS_ARGS="--requirepass pass.123" redis/redis-stack:7.4.0-v0

使用方式

  1. Redis Sets

  2. Redis Bloom filter

心得

  1. Redis sets

    • 優點：
      • 保證唯一性
      • 簡單易用
    • 缺點：
      • 儲存所有資料，佔用量大
      • 速度會因資料量增加而下降

  2. Redis Bloom filter

    • 優點：
      • 僅儲存 hash 值，佔用量小
      • 速度不會因資料量增加而下降
      • 可以設定過濾器大小、hash 函數數量
    • 缺點：
      • 有一定的碰撞風險

  3. 針對兩者的 memory 耗用量

    • 建立模擬資料 100、10000、100000 筆，分別測試 memory 耗用量

    • 實際耗用量

      1memory

完整程式碼請參考 GitHub:yowko/csharp-redis-avoid-duplicate

參考資料

  1. Redis & .NET for Data Deduplication
  2. Redis sets
  3. Bloom filter
  4. GitHub:yowko/csharp-redis-avoid-duplicate