Counters

จำนวนเต็มที่เก็บเป็น string

Redis เก็บทุกอย่างเป็น string แต่รู้ได้ว่าเมื่อไรที่ string เป็นจำนวนเต็ม (หรือ float) ที่ถูกต้อง และให้คุณทำเลขคณิตกับค่านั้นได้ผ่านคำสั่งเฉพาะ จุดสำคัญคือ operation เหล่านี้เป็น atomic — Redis ทำแต่ละคำสั่งเป็นขั้นตอนเดียวที่ขัดจังหวะไม่ได้

INCR และ DECR

INCR key เพิ่มค่าจำนวนเต็มขึ้นทีละ 1 ส่วน DECR key ลดลงทีละ 1 ถ้า key ไม่มีอยู่ Redis จะถือว่าค่าที่หายไปนั้นเป็น 0 ก่อนจะลงมือทำ operation

127.0.0.1:6379> SET pageviews:home 0
OK
127.0.0.1:6379> INCR pageviews:home
(integer) 1
127.0.0.1:6379> INCR pageviews:home
(integer) 2
127.0.0.1:6379> INCR pageviews:home
(integer) 3
127.0.0.1:6379> DECR pageviews:home
(integer) 2

SET pageviews:home 0
INCR pageviews:home
INCR pageviews:home
INCR pageviews:home
DECR pageviews:home

INCRBY และ DECRBY

เมื่อคุณต้องการบวกหรือลบค่าอื่นที่ไม่ใช่ 1 ให้ใช้ INCRBY และ DECRBY:

127.0.0.1:6379> SET score:player1 100
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY score:player1 50
(integer) 150
127.0.0.1:6379> DECRBY score:player1 30
(integer) 120
127.0.0.1:6379> INCRBY score:player1 -10
(integer) 110

SET score:player1 100
INCRBY score:player1 50
DECRBY score:player1 30
INCRBY score:player1 -10

INCRBYFLOAT

สำหรับเลขคณิตแบบ floating-point (ราคา, ค่าเฉลี่ย, ข้อมูล sensor) ให้ใช้ INCRBYFLOAT ไม่มีคำสั่ง DECRBYFLOAT — แค่ส่ง delta ที่เป็นค่าลบเข้าไปแทน

127.0.0.1:6379> SET temperature 22.5
OK
127.0.0.1:6379> INCRBYFLOAT temperature 1.3
"23.8"
127.0.0.1:6379> INCRBYFLOAT temperature -5.0
"18.8"
127.0.0.1:6379> GET temperature
"18.8"

SET temperature 22.5
INCRBYFLOAT temperature 1.3
INCRBYFLOAT temperature -5.0
GET temperature

รูปแบบใช้งานจริง: counter นับ page-view

เพราะ INCR จะตั้งค่า key ที่หายไปเป็น 0 ก่อนเพิ่มค่า คุณจึงไม่จำเป็นต้อง SET 0 ก่อนเลย รวมเข้ากับ EXPIRE เพื่อทำ counter แบบ rolling-window:

127.0.0.1:6379> INCR views:article:42
(integer) 1
127.0.0.1:6379> INCR views:article:42
(integer) 2
127.0.0.1:6379> INCR views:article:42
(integer) 3
127.0.0.1:6379> GET views:article:42
"3"

INCR views:article:42
INCR views:article:42
INCR views:article:42
GET views:article:42

รูปแบบใช้งานจริง: rate limiter

ติดตามว่า IP หนึ่งยิง request มากี่ครั้งภายในหนึ่ง window ใช้ INCR ร่วมกับ EXPIRE ที่ตั้งเฉพาะตอน increment ครั้งแรก:

127.0.0.1:6379> INCR ratelimit:ip:203.0.113.5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> EXPIRE ratelimit:ip:203.0.113.5 60
(integer) 1
127.0.0.1:6379> INCR ratelimit:ip:203.0.113.5
(integer) 2
127.0.0.1:6379> TTL ratelimit:ip:203.0.113.5
(integer) 57

ใน code ของแอปพลิเคชันคุณจะเช็กว่า: ถ้าผลลัพธ์ของ INCR เกิน limit ที่ตั้งไว้ (เช่น 100) ก็ปฏิเสธ request นั้น key จะลบตัวเองอัตโนมัติหลังผ่านไป 60 วินาที เป็นการ reset window ใหม่

INCR ratelimit:ip:203.0.113.5
EXPIRE ratelimit:ip:203.0.113.5 60
INCR ratelimit:ip:203.0.113.5
TTL ratelimit:ip:203.0.113.5

🟥 INCR เป็น atomic — ไม่มี race แบบ read-modify-write

ในแอปพลิเคชันแบบ multi-threaded counter ที่เขียนแบบไร้เดียงสาจะมีหน้าตาประมาณนี้: อ่านค่า, บวก 1, แล้วเขียนกลับ สองเธรดที่ทำแบบนี้พร้อมกันอาจอ่านค่าเดียวกันและให้ผลรวมที่ผิด (race condition คลาสสิก)

INCR เลี่ยงปัญหานี้ได้ทั้งหมด Redis ทำงานแบบ single-threaded ในการ execute คำสั่ง ดังนั้น INCR จึงเป็น operation ที่แบ่งแยกไม่ได้ — ไม่มีคำสั่งอื่นมาแทรกระหว่างการ read กับ write ได้ หนึ่งหมื่น request ที่เรียก INCR pageviews พร้อมกันจะให้ผลลัพธ์เป็น 10,000 พอดีโดยไม่มีค่าสูญหาย

ข้อแลกเปลี่ยน

ตัวเลือก	Benefit	Cost
ใช้ `INCR`/`INCRBY` ทำ counter ใน Redis	atomic โดย default ไม่ต้อง lock ฝั่ง application รองรับ throughput สูง	ค่าอยู่แค่ใน key เดียว ไม่มี history หรือ audit trail แบบที่ table ใน DB ให้ได้
ผูก `EXPIRE` เข้ากับ counter (rate limiter)	ได้ rolling window ฟรี ไม่ต้องมี cleanup job ลบ counter เก่า	ถ้าลืมตั้ง `EXPIRE` ตอน increment ครั้งแรก counter จะกลายเป็น persistent ค้างอยู่ตลอดไป
ใช้ `INCRBYFLOAT` แทน read-modify-write ฝั่ง client	เลี่ยง race condition ได้เหมือน `INCR`	ไม่มี `DECRBYFLOAT` ต้องส่งค่าติดลบเอง และ floating-point อาจสะสม rounding error เล็กน้อยเมื่อบวกลบซ้ำหลายรอบ

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

อ่านค่าปัจจุบันด้วย GET แล้วบวกเองก่อนเขียนกลับด้วย SET — เปิดช่องให้เกิด race condition แบบคลาสสิกเมื่อมีหลาย client เขียนพร้อมกัน ควรใช้ INCR/INCRBY เสมอเพื่อความเป็น atomic
ลืมตั้ง EXPIRE ให้ counter ที่ควรเป็น rolling window (เช่น rate limiter) — ถ้าไม่ตั้ง TTL ตอน increment ครั้งแรก counter จะไม่มีวันรีเซ็ต และ key จะค้างอยู่ใน memory ตลอดไป
คิดว่า INCR ต้องมี key อยู่ก่อนถึงจะใช้ได้ — จริง ๆ แล้ว INCR จะตั้งค่าเริ่มต้นเป็น 0 ให้อัตโนมัติถ้า key ยังไม่มี ไม่จำเป็นต้อง SET key 0 ล่วงหน้า

💡 ตัวอย่างจากของจริง

GitHub — ใช้ counter แบบ INCR เก็บ API rate-limit ต่อ token ผูกกับ EXPIRE เพื่อ reset window อัตโนมัติโดยไม่ต้องมี cron job มาล้างข้อมูลเก่า

Reddit/YouTube-style platforms — ใช้ INCR นับ view count และ upvote count แบบ near-real-time แทนการอัปเดตแถวใน relational DB ทุกครั้งที่มีคนดู