Redis和Memcache对比

Redis

Redis是完全开源免费的,高性能的key-value数据库。

Redis与其他 key-value 缓存产品有以下三个特点:

  • Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保存在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。
  • Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。
  • Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。

Memcache

Memcache是一个传统的内存对象缓存系统,使用非阻塞的网络I/O

对比

性能

由于Redis只使用单核,而Memcached可以使用多核,所以平均每一个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。而在100k以上的数据时,Memcached性能要高于Redis,虽然Redis最近也在存储大数据的性能上进行优化,但是比起Memcached,还是稍有逊色。

数据结构

Redis相比Memcached来说,拥有更多的数据结构并支持更丰富的数据操作,通常在Memcached里,你需要将数据拿到客户端来进行类似的修改再set回去,序列化再反序列化,这大大增加了网络IO的次数和数据体积。在Redis中,这些复杂的操作通常和一般的GET/SET一样高效。所以,如果需要缓存能够支持更复杂的结构和操作,那么Redis会是不错的选择。

与Memcached仅支持简单的key-value结构的数据记录不同,Redis支持的数据类型要丰富得多。最为常用的数据类型主要由五种:String、Hash、List、Set和Sorted Set。

数据存储及持久化

Redis和Memcached都是将数据存放在内存中,都是内存数据库。不过memcached还可用于缓存其他东西,例如图片、视频等等。memcached把数据全部存在内存之中,断电后会挂掉,数据不能超过内存大小;redis有部分存在硬盘上,这样能保证数据的持久性,支持数据的持久化(RDB、AOF),而Memcached不支持持久化。同时Redis并不是所有的数据都一直存储在内存中的,当物理内存用完时,Redis可以将一些很久没用到的value交换到磁盘,但memcached超过内存比例会抹掉前面的数据

memcached挂掉后,数据不可恢复;redis数据丢失后可以通过aof恢复,Redis支持数据的备份,即master-slave主从模式的数据备份。

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(缓存一致性)和锁的问题,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,对于单存只有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,单线程模型施加会严重影响整体吞吐量,CPU计算过程中,整个IO调度都是被阻塞的。

集群、分布式存储

Memcached本身并不支持分布式,因此只能在客户端通过像一致性哈希这样的分布式算法来实现Memcached的分布式存储,当客户端向Memcached集群发送数据之前,首先会通过内置的分布式算法计算出该条数据的目标节点,然后数据会直接发送到该节点上存储。但客户端查询数据时,同样要计算出查询数据所在的节点,然后直接向该节点发送查询请求以获取数据。

memcache

相较于Memcached只能采用客户端实现分布式存储,Redis更偏向于在服务器端构建分布式存储,但没有采用一致性哈希。最新版本的Redis已经支持了分布式存储功能。Redis Cluster是一个实现了分布式且允许单点故障的Redis高级版本,它没有中心节点,具有线性可伸缩的功能。为了保证单点故障下的数据可用性,Redis Cluster引入了Master节点和Slave节点。在Redis Cluster中,每个Master节点都会有对应的两个用于冗余的Slave节点。这样在整个集群中,任意两个节点的宕机都不会导致数据的不可用。当Master节点退出后,集群会自动选择一个Slave节点成为新的Master节点。

redis

总结

我们在进行缓存系统选型时,需要慎重考虑以下几点:

  • Memcached单个key-value大小有限,一个value最大只支持1MB,而Redis最大支持512MB;
  • Memcached只是个内存缓存,对可靠性无要求;而Redis更倾向于内存数据库,因此对对可靠性方面要求比较高;
  • 从本质上讲,Memcached只是一个单一key-value内存Cache;而Redis则是一个数据结构内存数据库,支持五种数据类型,因此Redis除单纯缓存作用外,还可以处理一些简单的逻辑运算,Redis不仅可以缓存,而且还可以作为数据库用;
  • Redis支持集群分布式,也就是说集群本身均衡客户端请求,各个节点可以交流,可拓展行、可维护性更强大;
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