1.網絡IO模型
Memcached是多線程,非阻塞IO複用的網絡模型,分爲監聽主線程和worker子線程,監聽線程監聽網絡連接,接受請求後,將連接描述字pipe 傳遞給worker線程,進行讀寫IO, 網絡層使用libevent封裝的事件庫,多線程模型可以發揮多核作用,但是引入了cache coherency和鎖的問題,比如,Memcached最常用的stats 命令,實際Memcached所有操作都要對這個全局變量加鎖,進行計數等工作,帶來了性能損耗。
(Memcached網絡IO模型)
Redis使用單線程的IO複用模型,自己封裝了一個簡單的AeEvent事件處理框架,主要實現了epoll、kqueue和select,對於單純只有IO操作來說,單線程可以將速度優勢發揮到最大,但是Redis也提供了一些簡單的計算功能,比如排序、聚合等,對於這些操作,單線程模型實際會嚴重影響整體吞吐量,CPU計算過程中,整個IO調度都是被阻塞住的。
2.內存管理方面
Memcached使用預分配的內存池的方式,使用slab和大小不同的chunk來管理內存,Item根據大小選擇合適的chunk存儲,內存池的方式可以省去申請/釋放內存的開銷,並且能減小內存碎片產生,但這種方式也會帶來一定程度上的空間浪費,並且在內存仍然有很大空間時,新的數據也可能會被剔除,原因可以參考Timyang的文章:http://timyang.net/data/Memcached-lru-evictions/
Redis使用現場申請內存的方式來存儲數據,並且很少使用free-list等方式來優化內存分配,會在一定程度上存在內存碎片,Redis跟據存儲命令參數,會把帶過期時間的數據單獨存放在一起,並把它們稱爲臨時數據,非臨時數據是永遠不會被剔除的,即便物理內存不夠,導致swap也不會剔除任何非臨時數據(但會嘗試剔除部分臨時數據),這點上Redis更適合作爲存儲而不是cache。
3.數據一致性問題
Memcached提供了cas命令,可以保證多個併發訪問操作同一份數據的一致性問題。 Redis沒有提供cas 命令,並不能保證這點,不過Redis提供了事務的功能,可以保證一串 命令的原子性,中間不會被任何操作打斷。
4.存儲方式及其它方面
Memcached基本只支持簡單的key-value存儲,不支持枚舉,不支持持久化和複製等功能
Redis除key/value之外,還支持list,set,sorted set,hash等衆多數據結構,提供了KEYS
進行枚舉操作,但不能在線上使用,如果需要枚舉線上數據,Redis提供了工具可以直接掃描其dump文件,枚舉出所有數據,Redis還同時提供了持久化和複製等功能。
5.關於不同語言的客戶端支持
在不同語言的客戶端方面,Memcached和Redis都有豐富的第三方客戶端可供選擇,不過因爲Memcached發展的時間更久一些,目前看在客戶端支持方面,Memcached的很多客戶端更加成熟穩定,而Redis由於其協議本身就比Memcached複雜,加上作者不斷增加新的功能等,對應第三方客戶端跟進速度可能會趕不上,有時可能需要自己在第三方客戶端基礎上做些修改才能更好的使用。
根據以上比較不難看出,當我們不希望數據被踢出,或者需要除key/value之外的更多數據類型時,或者需要落地功能時,使用Redis比使用Memcached更合適。
6.關於Redis的一些周邊功能
Redis除了作爲存儲之外還提供了一些其它方面的功能,比如聚合計算、pubsub、scripting等,對於此類功能需要了解其實現原理,清楚地瞭解到它的侷限性後,才能正確的使用,比如pubsub功能,這個實際是沒有任何持久化支持的,消費方連接閃斷或重連之間過來的消息是會全部丟失的,又比如聚合計算和scripting等功能受Redis單線程模型所限,是不可能達到很高的吞吐量的,需要謹慎使用。
總的來說Redis作者是一位非常勤奮的開發者,可以經常看到作者在嘗試着各種不同的新鮮想法和思路,針對這些方面的功能就要求我們需要深入瞭解後再使用。
7.總結:
1.Redis使用最佳方式是全部數據in-memory。
2.Redis更多場景是作爲Memcached的替代者來使用。
3.當需要除key/value之外的更多數據類型支持時,使用Redis更合適。
4.當存儲的數據不能被剔除時,使用Redis更合適。