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INCR key

Key 값을 1 증가시킨다. 만약 key가 없다면, 값이 0인 key를 만든 후 INCR 연산을 한다. 값이 더하기 연산을 할 수 없는 타입(string)인 경우 에러를 반환한다. 저장 가능한 타입의 크기는 64 bit signed integers다.

반환 값

1 더하기 연산이 끝난 현재의 (Interger)값

예제

>  SET mykey "10"
OK
>  INCR mykey
(integer) 11
>  GET mykey
"11"

사용 패턴

Atomic increment operations에 유용하게 사용할 수 있다. 유저의 방문과 같은 어떤 작업이 끝난 후에 INCR 명령을 전송하면 된다. 일, 주, 월, 년 별로 key를 만드는 식으로 페이지 방문 통계 툴을 개발할 수 있다.

Rate limiter

Rate limiter작업의 수행 속조를 조절하기 위해서 사용하는 패턴으로 OpenAPI에 대한 호출 횟수 제한등에 사용할 수 있다. 이 패턴을 이용해서 IP 주소별로 초당 요청횟수를 10으로 제한하는 코드를 구현해 보자.

Rate limiter - 1

FUNCTION LIMIT_API_CALL(ip)
ts = CURRENT_UNIX_TIME()
keyname = ip+":"+ts
current = GET(keyname)
IF current != NULL AND current > 10 THEN
    ERROR "too many requests per second"
ELSE
    MULTI
        INCR(keyname,1)
        EXPIRE(keyname,10)
    EXEC
    PERFORM_API_CALL()
END
모든 IP에 대해서 각 초 단위로 key를 만든다. 값은 INCR로 증가하게 만들어 놨으니, 1초안에 이루어진 요청은 IP:time의 값으로 카운팅 된다. 만약 1초안에 10번 이상 카운팅이 되면 current != NILL current > 10 조건에 의해서, 요청이 거부된다. Key는 EXPIRE 명령을 이용해서 10초 동안만 살아있게 만들었다. MULTI & EXEC 를 INCR 명령과 EXPIRE 명령이 하나의 트랜잭션에서 일어나도록 했다.

Rate limiter - 2

위 코드를 더 간단하게 만들었다.
FUNCTION LIMIT_API_CALL(ip):
current = GET(ip)
IF current != NULL AND current > 10 THEN
    ERROR "too many requests per second"
ELSE
    value = INCR(ip)
    IF value == 1 THEN
        EXPIRE(value,1)
    END
    PERFORM_API_CALL()
END
key로 IP만을 사용하고, 만료 시간을 1초로 설정했다. 이 코드는 조건 경쟁(race condition)에 의해서 API 누수가 발생할 수 있다. INCR으로 값을 증가하는 건 아토믹한데, 값을 읽는 과정의 아토믹은 보장하기 안기 때문인 것 같다. INCR로 값이 1이 됐는데, 값을 읽기 전에 INCR이 수행되서 값이 2가 될 수도 있다는 것. 이렇게되면 value == 1을 결코 만족할 수 없게 되므로, 이 키는 쓰레기로 남게 된다.

Lua 스크립트를 이용해서 이 문제를 해결할 수 있다.
local current
current = redis.call("incr",KEYS[1])
if tonumber(current) == 1 then
    redis.call("expire",KEYS[1],1)
end

스크립트 대신 redis 리스트를 이용하는 방법도 있다. IP를 key로 하는 리스트를 만들고, 요청을 key의 멤버로 push 한다. 리스트의 길이가 10을 초과하면, 요청을 거부하는 식으로 작동한다.
FUNCTION LIMIT_API_CALL(ip)
current = LLEN(ip)
IF current > 10 THEN
    ERROR "too many requests per second"
ELSE
    IF EXISTS(ip) == FALSE
        MULTI
            RPUSH(ip,ip)
            EXPIRE(ip,1)
        EXEC
    ELSE
        RPUSHX(ip,ip)
    END
    PERFORM_API_CALL()
END
RPUSHX는 키가 있을 때, 값을 밀어 넣는다.

이 코드도 조건 경쟁이 발생하긴 한다. EXITS가 FALSE가 떨어져서 MULTI & EXEC 트랜잭션을 수행하려고 하는데, 다른 클라이언트가 먼저 수행할 수 있기 때문이다. 이 경우 EXPIRE가 새로 설정되면서, 한 두개 정도의 카운팅 누수가 생길 수 있는데 뭐.. 이 정도는 문제라고 할 수 없겠다.