🚴‍♀️Redis로 게임방 관리 최적화하기

🎯 도입: 왜 Redis인가?

게임방 관리는 데이터의 저장, 검색, 정렬, 수정 작업이 빈번하게 이루어지는 영역입니다. 기존 방식은 성능 저하와 복잡한 유지보수 문제를 초래했지만, Redis는 이를 효과적으로 해결할 수 있는 강력한 도구입니다.

이번 포스팅에서는 Redis를 활용하여 게임방 데이터를 최적화한 과정과 성과를 공유합니다. Redis의 Hash, Sorted Set, List 자료구조를 활용해 효율성과 확장성을 동시에 확보한 사례를 다룹니다.

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🚩 기존 데이터 관리 방식과 문제점

1️⃣ 기존 구조

• 데이터 저장: JSON 문자열로 Redis의 SET 자료구조에 저장.
• 검색과 정렬: 모든 데이터의 검색, 정렬 작업은 애플리케이션 레벨에서 수행.

2️⃣ 문제점

1. 효율성 부족
   • 방 이름 검색이나 특정 조건의 방을 찾기 위해 전체 데이터를 순회.
   • Redis의 고속 키-값 검색 이점을 활용하지 못함.
2. 동시성 관리 어려움
   • JSON 데이터를 수정하려면 전체 객체를 읽고, 수정 후 다시 저장해야 했습니다.
   • 다수의 사용자가 동시 작업 시 충돌 가능성이 높음.
3. 복잡한 코드
   • JSON 문자열 파싱 및 재저장 과정이 복잡하고, 유지보수 비용 증가.

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🛠️ Redis 자료구조를 활용한 최적화

Redis의 자료구조를 활용하여 데이터를 효율적으로 관리하고 작업 성능을 대폭 개선했습니다.

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1️⃣ Hash: 방 정보 저장

활용 방식

Redis의 Hash 자료구조를 활용하여 게임방의 주요 데이터를 필드-값 쌍으로 저장.

구조 예시

Key: room:{roomId}
Value: {
  "roomId": "room1",
  "roomName": "게임방123",
  "hostNickname": "host1",
  "players": "[{\\"playerNickname\\":\\"player1\\",\\"isReady\\":true,\\"isMuted\\":false}]",
  "status": "waiting"
}

장점

• 특정 필드만 읽거나 수정 가능 (O(1)).
• JSON 파싱 및 직렬화 과정이 불필요.

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2️⃣ Sorted Set: 방 이름 검색

활용 방식

Redis의 Sorted Set 자료구조를 활용해 방 이름을 검색하고 Auto Complete를 구현.

구조 예시

Key: room_names
Value: [
  {score: 0, value: "게임방123"},
  {score: 0, value: "게임파티방"},
  {score: 0, value: "클로바의 방"}
]

검색 알고리즘

ZRANGEBYLEX 명령어를 사용하여 특정 키워드로 시작하는 방 이름 검색.

ZRANGEBYLEX room_names [게임] [게임\\xff]

장점

• 검색 속도 O(log(N)).
• Auto Complete와 같은 사용자 친화적 기능 지원.

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3️⃣ List: 방 생성 순서 관리

활용 방식

Redis의 List 자료구조를 사용하여 생성된 방 순서를 관리.

구조 예시

Key: recent_rooms
Value: ["room1", "room2", "room3"]

작업 방식

• 새로운 방 생성 시 RPUSH로 roomId를 리스트 맨 뒤에 추가.
• LRANGE 명령어로 생성된 순서대로 방 목록 조회.

RPUSH recent_rooms room1
RPUSH recent_rooms room2
LRANGE recent_rooms 0 10  # 최근 생성된 10개의 방 조회

장점

• 생성 순서 기반 정렬 로직 제거.
• 생성된 순서대로 방 목록을 빠르게 조회 가능.

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📊 성능 비교: 기존 방식 vs Redis 최적화

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🏆 최적화 결과

Redis 자료구조 활용의 주요 이점

1. Hash: 필드 단위 데이터 저장과 수정으로 효율적 데이터 관리.
2. Sorted Set: 방 이름 검색 속도와 사용자 경험 개선.
3. List: 방 생성 순서 관리의 단순화와 성능 개선.

Redis의 강점

Redis를 활용한 최적화는 데이터 처리 속도를 대폭 개선하고 서버 부하를 줄였습니다. 특히 실시간 반응성이 중요한 애플리케이션에서 Redis는 최적의 선택임을 증명했습니다.

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🔗 참고 자료

1. Redis Documentation - Hashes
2. Redis Documentation - Sorted Sets
3. Redis Documentation - Lists

Redis 최적화에 대해 더 궁금한 점이나 의견이 있으시다면 공유해주세요! 😊