緩存Redis與Memcached的比較

緩存Redis與Memcached的比較

  Memcached是一個高性能的分佈式內存對象緩存系統，用於動態Web應用以減輕數據庫負載. 它通過在內存中緩存數據和對象來減少讀取數據庫的次數，從而提供動態、數據庫驅動網站的速度.

 

   Memcached基於一個存儲鍵/值對的hashmap。
   
    Redis是一個key-value存儲系統，和Memcached類似。但是它支持存儲的value類型相對更多，包括string(字符串)、 list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hashs（哈希類型）。這些數據類型都支持push/pop、add/remove及取交集並集和差集及更豐富的操作，而且這些操作都 是原子性的。在此基礎上，redis支持各種不同方式的排序。與memcached一樣，爲了保證效率，數據都是緩存在內存中。區別的是redis會週期 性的把更新的數據寫入磁盤或者把修改操作寫入追加的記錄文件，並且在此基礎上實現了master-slave(主從)同步。
    Redis是一個高性能的key-value數據庫。redis的出現，很大程度補償了memcached這類key/value存儲的不足，在部 分場合可以對關係數據庫起到很好的補充作用。它提供了Python，Ruby，Erlang，PHP客戶端，使用很方便.
   
    下面主要介紹一下Redis與Memcached的不同。

　　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。

    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。

　　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。

　　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。