Redis Streamsでチケット購入システム作ってみた【株式会社ライトコード】

はじめに

Redis Streamsを勉強する機会があり、
その動きの流れを見ていって、
よくあるアーティストやイベントとかのチケット一般販売（先着購入順）の
システムっぽい作りが出来そうと思ったので
勉強として簡単な流れのものを作ってみました。

Redis streamsとは

まず、Redis streamsはRedis 5.0で導入されたデータ型で、
以下のような特徴があります。

・データを時系列で持つ追記型のデータ構造
・各データは任意の複数のフィールドを持つことができる
・時間の範囲を指定して複数のデータを読むことが出来る
・データを取得しても過去のデータを残せる（揮発しない）

＜Redis公式＞
https://redis.io/docs/latest/develop/data-types/streams/

ここから先は、Redis Streamsの機能を、
チケットを購入する流れと交えながら説明していきます。

ざっくりシステム概要

まず、チケット購入のシステムとしてやりたいことは以下の通りです。

・販売するチケットは３枚
・チケット番号はno-001, no-002, no-003
・先着順で1人１枚ずつ購入可能
・3枚売れたらそれ以降は購入不可
・購入画面、決済画面、完了画面で表現する

今回はRedis7.2.5でやっていきます。
最初にRedis Streamsの準備をします。

XGROUP CREATE

まずはチケット管理をするStreamsを作ります。
コマンドは「XGROUP CREATE」を実行します。
このコマンドは最初の1回だけ実行します。
正常に作成されると「OK」が返ってきます。

以下の例はストリーム名を「ticket_stream」、グループ名を「mygroup」とし、
ストリーム全体を取得対象として作成した場合です。

【コマンド】

XGROUP CREATE ticket_stream mygroup 0

【結果】

OK

XREAD

XREADコマンドでstreamのデータの情報が見れます。
まだ何も入れていないので結果は(nil)が返ってきます。

【コマンド】

XREAD STREAMS ticket_stream 0

【結果】

(nil)

XADD

次にチケットの情報を３枚分投入します。
こちらはXADDコマンドで入れていきます。
正常に入れることができると、結果としてメッセージのIDが返却されます。

まずは1件分入れてみます。

【コマンド】

XADD ticket_stream * ticket_id 10001 ticket_value no-001

【結果】

"1730825420059-0"

「ticket_stream」にメッセージID="1730825420059-0"、
それのValueとして
{ticket_id=10001、ticket_value=no-001}
という配列が入ったものが設定されます。

メッセージIDは「*」で指定した場合、Unix時間（ミリ秒）で自動的に採番されます。
「-」より右側の数字は、ミリ秒単位で同じタイミングに作られた場合、
「0」、「1」とカウントアップして作られます。

「*」ではなく任意の値も設定できます。
ただし、一度設定した値より小さい数値には設定できません。

ここでもう一度XREADでストリームの中身見てみます。

【コマンド】

XREAD STREAMS ticket_stream 0

【結果】

127.0.0.1:6379> XREAD STREAMS ticket_stream 0

1) 1) "ticket_stream"

   2) 1) 1) "1730825420059-0"

         2) 1) "ticket_id"

            2) "10001"

            3) "ticket_value"

            4) "no-001"

ticket_streamの中に"1730825420059-0"が出来ており、その中に設定した値が入っているのが分かります。
同じような形であと２件入れた結果は以下の通りです。

127.0.0.1:6379> XADD ticket_stream * ticket_id 10002 ticket_value no-002

"1730825771052-0"

127.0.0.1:6379> XADD ticket_stream * ticket_id 10003 ticket_value no-003

"1730825779936-0"

127.0.0.1:6379> XREAD STREAMS ticket_stream 0

1) 1) "ticket_stream"

   2) 1) 1) "1730825420059-0"

         2) 1) "ticket_id"

            2) "10001"

            3) "ticket_value"

            4) "no-001"

      2) 1) "1730825771052-0"

         2) 1) "ticket_id"

            2) "10002"

            3) "ticket_value"

            4) "no-002"

      3) 1) "1730825779936-0"

         2) 1) "ticket_id"

            2) "10003"

            3) "ticket_value"

            4) "no-003"