데이터베이스: Redis Lua script 와 Stored Procedure

개요

데이터 중심 애플리케이션 설계를 재독하며 스터디 중인데 함께 스터디하시는 LCH님이 Redis에서의 Lua script를 소개해주셨다.

재미있어서 정리해둔다.

Lua

Lua는 경량의 멀티패러다임 프로그래밍 언어로, 특히 임베디드 시스템, 서버 사이드 애플리케이션, 클라이언트 사이드 웹 애플리케이션 개발에 적합하다. 포르투갈어로 '달'을 의미하며, 브라질의 테칠리아 대학교에서 1993년에 개발되었다.

주요 특징

• 간결하고 표현력이 뛰어난 문법
• 메모리 사용량이 적은 경량
• 임베디드 시스템과의 호환성: C 언어로 작성되어 있으며, C 언어 기반의 시스템에 쉽게 통합될 수 있다.
  • 게임 엔진, 애플리케이션, 임베디드 시스템 등 다양한 영역에서 확장 스크립팅 언어로 사용될 수 있는 이유 중 하나이다.
• 멀티패러다임 언어: 절차적, 객체지향, 함수형 프로그래밍을 포함한 다양한 프로그래밍 패러다임을 지원한다.
  • 개발자가 문제를 해결하기 위해 다양한 접근 방식을 선택할 수 있다.
• 강력한 데이터 설명 기능: 테이블이라는 강력한 데이터 구조를 제공하는데, 테이블은 배열, 해시 테이블, 객체 등을 표현할 수 있으며, Lua 프로그래밍의 핵심 요소 중 하나이다.
• 확장성: 코루틴(coroutine)을 지원하여 비동기 프로그래밍이 용이하다. 또한, 메타메커니즘을 통해 기존의 데이터 구조와 함수에 사용자 정의 동작을 추가할 수 있다.

널리 사용되는 분야

• 웹 서버 스크립팅, 게임 개발, 데이터베이스 애플리케이션, 네트워크 프로그래밍 등 다양한 분야에서 사용됨.
• 특히, 게임 업계에서는 게임 내 스크립팅 언어로 많이 채택되고 있으며
• Redis와 같은 데이터베이스에서는 서버 사이드 스크립팅 언어로 활용된다.

Lua scripting in Redis vs. Stored Procedure

Lua scripting in Redis

Redis는 Lua 스크립팅 언어를 내장하여, 복잡한 연산이나 트랜잭션 처리를 한 번의 네트워크 호출로 수행할 수 있다.

• 효율성: 여러 명령어를 하나의 스크립트로 묶어서 실행하여 네트워크 지연을 줄이고, 명령어 사이의 중간 상태를 저장할 필요 없이 데이터를 빠르게 처리한다.
• 원자성(Atomicity): Lua 스크립트는 Redis에서 단일 연산으로 처리된다. 스크립트 실행 도중 다른 클라이언트의 명령어가 끼어들 수 없다는 것을 의미하여, 데이터의 일관성(consistency)을 보장한다.
• 유연성: 쉽게 배울 수 있는 스크립팅 언어이며, Redis 데이터 구조와의 상호 작용을 위한 강력한 기능을 제공한다.

Stored Procedure

전통적인 관계형 데이터베이스에서 사용된다.

데이터베이스 내에 저장되어 실행할 수 있는 일련의 SQL 문과 로직을 가지는 프로그래밍 코드 블록이다.

• 성능: 데이터베이스 서버에 저장되고 최적화되어 실행된다. 덕분에 애플리케이션과 데이터베이스 간의 네트워크 트래픽을 줄일 수 있다.
• 보안: 사용자는 저장 프로시저를 실행할 권한만 있으면 되고, 직접 테이블에 접근할 필요가 없다. 이는 데이터 접근을 제한하고 보안을 강화하는 데 도움이 된다.
• 재사용성과 일관성: 한 번 작성하면 다양한 애플리케이션에서 재사용할 수 있다. 이는 비즈니스 로직의 일관성을 유지하는 데 도움이 된다.

비교

Redis의 Lua scripting과 전통적인 데이터베이스의 Stored Procedure는 데이터 처리와 관련된 로직을 데이터베이스 서버 내에서 실행시키는 기능을 제공하지만, 사용 목적, 구현 방식, 그리고 활용 분야에서 차이점을 가진다.

• Lua 스크립팅은 키-값 저장소인 Redis에서 사용하고, Stored Procedure는 주로 관계형 데이터베이스(RDBMS)에서 사용한다.
• Lua 스크립팅은 Redis의 성능을 극대화하고, 데이터 처리를 최적화하기 위해 사용하며, Stored Procedure는 데이터 처리 로직을 데이터베이스 서버에 캡슐화하고, 보안 및 재사용성을 높이기 위해 사용한다.
• 구현 언어: Redis의 Lua 스크립팅은 Lua 언어를 사용하는 반면, 저장 프로시저는 SQL과 데이터베이스가 지원하는 특정 프로시저 언어(예: PL/SQL, T-SQL)를 사용한다.