redis,memcache及mongodb特性與區別

1. Redis

是一個內存中的數據結構存儲系統，支持多種數據結構：包括string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(sorted set --有序集合)和hash（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。數據支持持久化(RDB快照和AOF方式，默認是rdb方式存儲)，並且支持主從模式(一主多從/一主一從)。

redis特性概述

• 支持多種數據結構，如 string（字符串）、 list(雙向鏈表)、dict(hash表)、set(集合）、zset(排序set)、hyperloglog（基數估算）；
• 支持持久化操作，可以進行aof及rdb數據持久化到磁盤，從而進行數據備份或數據恢復等操作，較好的防止數據丟失的手段；
• 支持通過Replication進行數據複製，通過master-slave機制，可以實時進行數據的同步複製，支持多級複製和增量複製，master-slave機制是Redis進行HA的重要手段；
• 單線程請求，所有命令串行執行，併發情況下不需要考慮數據一致性問題；
• 支持pub/sub消息訂閱機制，可以用來進行消息訂閱與通知；
• 支持簡單的事務需求，但業界使用場景很少，並不成熟。
• Redis只能使用單線程，性能受限於CPU性能，故單實例CPU最高才可能達到5-6wQPS每秒（取決於數據結構，數據大小以及服務器硬件性能，日常環境中QPS高峯大約在1-2w左右）；
• 支持簡單的事務需求，但業界使用場景很少，並不成熟，既是優點也是缺點；
• 支持（快照、AOF）：依賴快照進行持久化，AOF增強了可靠性的同時，對性能有所影響；
• Redis在string類型上會消耗較多內存，可以使用dict（hash表）壓縮存儲以降低內存耗用；
• MC和Redis都是Key-Value類型，不適合在不同數據集之間建立關係，也不適合進行查詢搜索。比如redis的keys pattern這種匹配操作，對redis的性能是災難；
• Redis在2.0版本後增加了自己的VM特性，突破物理內存的限制；可以對key value設置過期時間（類似memcache）；
• Redis事務支持比較弱，只能保證事務中的每個操作連續執行，

2. Memcached

是一個分佈式高速緩存系統用於動態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，從而提高動態、數據庫驅動網站的速度。Memcached基於一個存儲鍵/值對的hashmap。其守護進程（daemon ）是用C寫的，但是客戶端可以用任何語言來編寫，並通過memcached協議與守護進程通信。

Memcached特性概述

• 使用物理內存作爲緩存區，可獨立運行在服務器上，每個進程最大內存爲2G。如果想緩存更多的數據，可以開闢更多的Memcache進程（不同端口）或者使用分佈式Memcache進行緩存。
• 使用K-V形式的方式來存儲數據，這是一種單索引的結構化數據組織形式，查詢的效率高
• 協議簡單：基於文本行的協議，直接通過telnet在Memcache服務器上進程存取數據操作，簡單 基於libevent高性能通信
• 內置的內存管理方式：使用stab Allcation進行內存管理，按照既定的內存，將內存切割成特定的長度來存儲相應的數據
• 分佈式：使用hash一致性算法，進行分佈式存儲數據，各個Memcache服務器之間互不通訊，各自獨立存取數據，不共享任何信息，服務器並不具有分佈式功能，分佈式部署取決於memcache客戶端
• 緩存策略：LRU到期失效策略，即在內存用完之後，服務器端會根據LRU策略，計算最近沒有使用過的數據，將其進行替換

3. Mongodb

MongoDB是一個基於分佈式文件存儲的數據庫。由C++語言編寫。旨在爲WEB應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。

MongoDB是一個介於關係數據庫和非關係數據庫之間的產品，是非關係數據庫當中功能最豐富，最像關係數據庫的。它支持的數據結構非常鬆散，是類似json的bson格式，因此可以存儲比較複雜的數據類型。Mongo最大的特點是它支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似於面向對象的查詢語言，幾乎可以實現類似關係數據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數據建立索引。

Mongodb特性概述

• 適合大數據量的存儲，依賴操作系統VM做內存管理，喫內存也比較厲害，服務不要和別的服務在一起；
• 支持豐富的數據表達，索引，最類似關係型數據庫，支持的查詢語言非常豐富；
• 支持master-slave,replicaset（內部採用paxos選舉算法，自動故障恢復）,auto sharding機制，對客戶端屏蔽了故障轉移和切分機制；
• 從1.8版本開始採用binlog方式支持持久化的可靠性；
• MongoDB不支持事務；
• MongoDB內置了數據分析的功能(mapreduce),其他不支持

Redis、Memcache、Mongodb區別（個人總結，歡迎大牛指點）

名稱	Redis	Memcache	MongoDB
協議	類似於telnet	文本協議	bson，自定義二進制
數據結構	5種(string、list、set、zset、hash)	1種Key-Value	豐富的數據類型，接近關係型數據庫
可靠性	支持數據持久化(RDB\AOF)	不支持	從1.8版本後,採用binlog方式(類似Mysql) 支持持久化
內存及存儲	Redis2.0後支持虛擬內存特性(VM) 突破物理內存限制;數據可以設置時效性,類似於memcache	內存存儲，LRU過期策略	適合大數據量存儲,依賴系統虛擬內存,採用鏡像文件存儲;內存佔用率比較高,官方建議獨立部署在64位系統
處理模式	單核單線程	多核多線程	多線程
可用性	依賴客戶端來實現分佈式讀寫;主從複製時,每次從節點重新連接主節點都要依賴整個快照,無增量複製;不支持auto sharding,需要依賴程序設定一致性hash機制		支持master-slave,replicatset(內部採用paxos選舉算法,自動故障恢復),auto sharding機制,對客戶端屏蔽了故障轉移和切片機制
應用場景	較小數據量的性能和運算；適用於對讀寫效率要求都很高，數據處理業務複雜和對安全性要求較高的系統	動態系統中減輕數據庫負載，提升性能；做緩存，適合多讀少寫，大數據量的情況（如人人網大量查詢用戶信息、好友信息、文章信息等；用於在動態系統中減少數據庫負載，提升性能;做緩存，提高性能（適合讀多寫少，對於數據量比較大，可以採用sharding）	主要解決海量數據的訪問效率問題