Memcached是一个高性能的分布式内存对象缓存系统,用于动态Web应用以减轻数据库负载. 它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数,从而提供动态、数据库驱动网站的速度.

   Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。
   
    Redis是一个key-value存储系统,和Memcached类似。但是它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串)、 list(链表)、set(集合)、zset(sorted set –有序集合)和hashs(哈希类型)。这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集并集和差集及更丰富的操作,而且这些操作都 是原子性的。在此基础上,redis支持各种不同方式的排序。与memcached一样,为了保证效率,数据都是缓存在内存中。区别的是redis会周期 性的把更新的数据写入磁盘或者把修改操作写入追加的记录文件,并且在此基础上实现了master-slave(主从)同步。
    Redis是一个高性能的key-value数据库。redis的出现,很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足,在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。它提供了Python,Ruby,Erlang,PHP客户端,使用很方便.
   Memcached优势:

1) 分布式。可以由10台拥有4G内存的机器,构成一个40G的内存池,如果觉得还不够大可以增加机器,这样一个大的内存池,完全可以把大部分热点业务数据保存进去,由内存来阻挡大部分对数据库读的请求,对数据库释放可观的压力。

2) 单点。如果Web服务器或App服务器做负载均衡的话,在各自内存中保存的缓存可能各不相同,如果数据需要同步的话,比较麻烦(各自自己过期,还是分发数据同步?),即使数据并不需要同步,用户也可能因为数据的不一致而产生用户体验上的不友好。

3) 性能强。不用怀疑和数据库相比确实是,根源上还是内存的读写和磁盘读写效率上几个数量级的差距。有的时候我们在抱怨数据库读写太差的情况下可以看看磁盘的IO,如果确实是瓶颈的话装啥强劲的数据库估计也档不了,强不强无非是这个数据库多少充分的利用了内存。


    下面主要介绍一下Redis与Memcached的不同。

  1.网络IO模型    Memcached是多线程,非阻塞IO复用的网络模型,分为监听主线程和worker子线程,监听线程监听网络连接,接受请求后,将连接描述字pipe 传递给worker线程,进行读写IO, 网络层使用libevent封装的事件库,多线程模型可以发挥多核作用,但是引入了cache coherency和锁的问题,比如,Memcached最常用的stats 命令,实际Memcached所有操作都要对这个全局变量加锁,进行计数等工作,带来了性能损耗。

Redis使用单线程的IO复用模型,自己封装了一个简单的AeEvent事件处理框架,主要实现了epoll、kqueue和select,对于单纯只 有IO操作来说,单线程可以将速度优势发挥到最大,但是Redis也提供了一些简单的计算功能,比如排序、聚合等,对于这些操作,单线程模型实际会严重影 响整体吞吐量,CPU计算过程中,整个IO调度都是被阻塞住的。

2.内存管理方面

Memcached使用预分配的内存池的方式,使用slab和大小不同的chunk来管理内存,Item根据大小选择合适的chunk存储,内存池的方式可以省去申请/释放内存的开销,并且能 减小内存碎片产生,但这种方式也会带来一定程度上的空间浪费,并且在内存仍然有很大空间时,新的数据也可能会被剔除,原因可以参考Timyang的文 章:http://timyang.net/data/Memcached-lru-evictions/

Redis使用现场申请内存的方式来存储数据,并且很少使用free-list等方式来优化内存分配,会在一定程度上存在内存碎片,Redis跟据存储命 令参数,会把带过期时间的数据单独存放在一起,并把它们称为临时数据,非临时数据是永远不会被剔除的,即便物理内存不够,导致swap也不会剔除任何非临 时数据(但会尝试剔除部分临时数据),这点上Redis更适合作为存储而不是cache。

3.数据一致性问题

Memcached提供了cas命令,可以保证多个并发访问操作同一份数据的一致性问题。 Redis没有提供cas 命令,并不能保证这点,不过Redis提供了事务的功能,可以保证一串 命令的原子性,中间不会被任何操作打断。

4.存储方式及其它方面

Memcached基本只支持简单的key-value存储,不支持枚举,不支持持久化和复制等功能

Redis除key/value之外,还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构,提供了KEYS

进行枚举操作,但不能在线上使用,如果需要枚举线上数据,Redis提供了工具可以直接扫描其dump文件,枚举出所有数据,Redis还同时提供了持久化和复制等功能。

5.关于不同语言的客户端支持

在不同语言的客户端方面,Memcached和Redis都有丰富的第三方客户端可供选择,不过因为Memcached发展的时间更久一些,目前看在 客户端支持方面,Memcached的很多客户端更加成熟稳定,而Redis由于其协议本身就比Memcached复杂,加上作者不断增加新的功能等,对 应第三方客户端跟进速度可能会赶不上,有时可能需要自己在第三方客户端基础上做些修改才能更好的使用。

根据以上比较不难看出,当我们不希望数据被踢出,或者需要除key/value之外的更多数据类型时,或者需要落地功能时,使用Redis比使用Memcached更合适。

  关于Redis的一些周边功能

Redis除了作为存储之外还提供了一些其它方面的功能,比如聚合计算、pubsub、scripting等,对于此类功能需要了解其实现原理,清楚地了解到它的局限 性后,才能正确的使用,比如pubsub功能,这个实际是没有任何持久化支持的,消费方连接闪断或重连之间过来的消息是会全部丢失的,又比如聚合计算和 scripting等功能受Redis单线程模型所限,是不可能达到很高的吞吐量的,需要谨慎使用。

总的来说Redis作者是一位非常勤奋的开发者,可以经常看到作者在尝试着各种不同的新鲜想法和思路,针对这些方面的功能就要求我们需要深入了解后再使用。

  总结:

1.Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。

2.Redis更多场景是作为Memcached的替代者来使用。

3.当需要除key/value之外的更多数据类型支持时,使用Redis更合适。

4.当存储的数据不能被剔除时,使用Redis更合适。

分类: memcache

guolin

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