選redis還是memcache,源碼怎麼說?

memcache和redis是互聯網分層架構中,最常用的KV緩存。不少同學在選型的時候會糾結,到底是選擇memcache還是redis。

畫外音:不鼓勵粗暴的實踐,例如“memcache提供的功能是redis提供的功能的子集,不用想太多,選redis準沒錯”。

 

雖然redis比memcache更晚出來,且功能確實也更豐富,但對於一個技術人,瞭解“所以然”恐怕比“選擇誰”更重要一些

 

什麼時候傾向於選擇redis?

業務需求決定技術選型,當業務有這樣一些特點的時候,選擇redis會更加適合。

 

複雜數據結構

value是哈希,列表,集合,有序集合這類複雜的數據結構時,會選擇redis,因爲mc無法滿足這些需求。

 

最典型的場景,用戶訂單列表,用戶消息,帖子評論列表等。

 

持久化

mc無法滿足持久化的需求,只得選擇redis。

但是,這裏要提醒的是,真的使用對了redis的持久化功能麼?

 

千萬不要把redis當作數據庫用:

(1)redis的定期快照不能保證數據不丟失

(2)redis的AOF會降低效率,並且不能支持太大的數據量

 

不要期望redis做固化存儲會比mysql做得好,不同的工具做各自擅長的事情,把redis當作數據庫用,這樣的設計八成是錯誤的。

 

緩存場景,開啓固化功能,有什麼利弊?

如果只是緩存場景,數據存放在數據庫,緩存在redis,此時如果開啓固化功能: 

 

優點是,redis掛了再重啓,內存裏能夠快速恢復熱數據,不會瞬時將壓力壓到數據庫上,沒有一個cache預熱的過程。

 

缺點是,在redis掛了的過程中,如果數據庫中有數據的修改,可能導致redis重啓後,數據庫與redis的數據不一致。

 

因此,只讀場景,或者允許一些不一致的業務場景,可以嘗試開啓redis的固化功能。

 

天然高可用

redis天然支持集羣功能,可以實現主動複製,讀寫分離。

 

redis官方也提供了sentinel集羣管理工具,能夠實現主從服務監控,故障自動轉移,這一切,對於客戶端都是透明的,無需程序改動,也無需人工介入。

 

而memcache,要想要實現高可用,需要進行二次開發,例如客戶端的雙讀雙寫,或者服務端的集羣同步。

 

但是,這裏要提醒的是,大部分業務場景,緩存真的需要高可用麼?

(1)緩存場景,很多時候,是允許cache miss

(2)緩存掛了,很多時候可以通過DB讀取數據

 

所以,需要認真剖析業務場景,高可用,是否真的是對緩存的主要需求?

畫外音:即時通訊業務中,用戶的在線狀態,就有高可用需求。

 

存儲的內容比較大

memcache的value存儲,最大爲1M,如果存儲的value很大,只能使用redis。

 

什麼時候傾向於memcache?

純KV,數據量非常大,併發量非常大的業務,使用memcache或許更適合。

 

這要從mc與redis的底層實現機制差異說起。

 

內存分配

memcache使用預分配內存池的方式管理內存,能夠省去內存分配時間。

redis則是臨時申請空間,可能導致碎片。

從這一點上,mc會更快一些。

 

虛擬內存使用

memcache把所有的數據存儲在物理內存裏。

redis有自己的VM機制,理論上能夠存儲比物理內存更多的數據,當數據超量時,會引發swap,把冷數據刷到磁盤上。

從這一點上,數據量大時,mc會更快一些。

 

網絡模型

memcache使用非阻塞IO複用模型,redis也是使用非阻塞IO複用模型。

但由於redis還提供一些非KV存儲之外的排序,聚合功能,在執行這些功能時,複雜的CPU計算,會阻塞整個IO調度。

從這一點上,由於redis提供的功能較多,mc會更快一些。

 

線程模型

memcache使用多線程,主線程監聽,worker子線程接受請求,執行讀寫,這個過程中,可能存在鎖衝突。

redis使用單線程,雖無鎖衝突,但難以利用多核的特性提升整體吞吐量。

從這一點上,mc會快一些。

 

最後說兩點

代碼可讀性,代碼質量

看過mc和redis的代碼,從可讀性上說,redis是我見過代碼最清爽的軟件,甚至沒有之一,或許簡單是redis設計的初衷,編譯redis甚至不需要configure,不需要依賴第三方庫,一個make就搞定了。

 

而memcache,可能是考慮了太多的擴展性,多系統的兼容性,代碼不清爽,看起來費勁。

 

例如網絡IO的部分,redis源碼1-2個文件就搞定了,mc使用了libevent,一個fd傳過來傳過去,又pipe又線程傳遞的,特別容易把人繞暈。

畫外音:理論上,mc只支持kv,而redis支持了這麼多功能,mc性能應該高非常多非常多,但實際並非如此,真的可能和代碼質量有關。

 

水平擴展的支持

不管是mc和redis,服務端集羣沒有天然支持水平擴展,需要在客戶端進行分片,這其實對調用方並不友好。如果能服務端集羣能夠支持水平擴展,會更完美一些。

 

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說了很多,希望大家對redis和memcache有了新的認識,哪怕是一點點。

 

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