Redis Stack——JSON、Search、Bloom、Cuckoo

Redis 系列 · 第 8/10 篇
上一篇：07 缓存设计与优化 · 下一篇：09 底层 String/Hash/List

---

场景：Redis 不止 K-V

登录态 JSON、商品多维搜索、海量去重——Redis Stack 在 OSS 上叠加 JSON、Search、Bloom、Cuckoo 等模块。本文基于 Redis Cloud 免费实例体验，并说明本地加载与 Java 调用。

---

一、产品矩阵

产品	说明
Redis OSS	开源核心
Redis Stack	OSS + 扩展模块
Redis Cloud	托管云服务
Redis Insight	官方 GUI 客户端
Redis Enterprise	企业版

---

二、Redis Cloud 快速体验

官网注册 Cloud → 分配免费 Stack 实例 → 命令行连接（空间有限、不宜长期使用，付费约 $5/月起）。

---

三、Redis Stack 扩展一览

官网 Commands 页按组检索；服务端 MODULE LIST 查看已加载模块。

---

四、Redis JSON

是什么： 原生 JSON 类型，二进制存储，树形结构快速访问子路径。

JSON.SET user $ '{"name":"admin","age":18}'
JSON.GET user
JSON.GET user $.name
JSON.TYPE user $.age          # integer
JSON.NUMINCRBY user $.age 2
JSON.SET user $.address '{"city":"Changsha"}' NX
JSON.ARRAPPEND user $.hobbies '"swimming"'
JSON.DEL user $.address

优势：

• 比 string 存 JSON 性能更高、更省内存（官方对比 MongoDB/ES）
• 与 TTL、事务、Pub/Sub、Lua 无缝集成
• 典型：分布式 Session、复杂对象缓存

---

五、Search And Query

生产禁用 KEYS *；渐进用 SCAN。复杂过滤（品牌、价格区间）需 RediSearch。

SCAN：

SCAN 0 MATCH k* COUNT 20
SSCAN / HSCAN / ZSCAN  # 按类型

RediSearch（基于 JSON 或 Hash）：

FT.CREATE productIndex ON JSON SCHEMA $.name AS name TEXT $.price AS price NUMERIC
JSON.SET phone:1 $ '{"id":1,"name":"HUAWEI 1","price":1999}'
FT.SEARCH productIndex "@name:HUAWEI @price:[1000 5000]" RETURN 2 id name
FT.INFO productIndex

可视为 ES 的轻量替代，减少数据搬迁。

---

六、Bloom Filter（RedisBloom）

原理： 位数组 + 多 hash；不存在必不存在，存在可能误判；不能删元素。

Guava：

BloomFilter<String> bf = BloomFilter.create(
    Funnels.stringFunnel(StandardCharsets.UTF_8), 10000, 0.01);

Redis 命令：

BF.RESERVE bf 0.01 1000 NONSCALING
BF.ADD bf A
BF.MADD bf B C D
BF.EXISTS bf a        # 0 不存在 1 可能存在
BF.INFO bf
BF.SCANDUMP bf 0      # 迭代位数组，配合 BF.LOADCHUNK 备份

典型：防穿透、用户名是否存在前置过滤。

---

七、Cuckoo Filter

布隆过滤器不能删；Cuckoo Filter 支持 CF.DEL，同误报率下空间 often 更小，算法更复杂。

CF.RESERVE cf 1000 BUCKETSIZE 2 MAXITERATIONS 20 EXPANSION 1
CF.ADD / CF.EXISTS / CF.DEL

BUCKETSIZE 默认 2；越大利用率越高但误判率上升。

---

八、本地安装与 Java 调用

加载模块：

loadmodule /path/redisbloom.so

MODULE LIST 验证；.so 需可执行权限，否则启动失败。

Java： 多数客户端尚未原生封装 Stack，可用 Lua 调 BF.*，并 catch「命令不存在」：

DefaultRedisScript<String> script = new DefaultRedisScript<>(
    "return redis.call('BF.RESERVE', KEYS[1], '0.01','1000','NONSCALING')", String.class);
redisTemplate.execute(script, List.of("a-bf"));

---

小结

模块	用途
RedisJSON	结构化文档、Session
RediSearch	全文/多维检索
Bloom / Cuckoo	海量存在性判断、防穿透
SCAN	安全遍历 key

Stack 适合已在 Redis 上想少引组件的场景；超大规模搜索仍可能选 ES 等专业引擎。