redis 和 memcached区别

柔情只为你懂 2022-05-18 03:45 264阅读 0赞

缓存技术说到redis必然后联系到memcache，对于两者的使用究竟如何才最合适？两者都属于NoSql中分类的一种，小编先介绍一下，NoSQL中大概一个分类情况。  
![这里写图片描述][70]  
这个图也说明了为什么redis和memcache总是放到一起比较。

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# 通常知晓的几点 #

1、Redis和Memcache都是将数据存放在内存中，都是内存数据库。不过memcache还可用于缓存其他东西，例如图片、视频等等；  
2、redis与memcached相比，支持更多类型的数据结构，而且同样是string类型，redis支持容量也比memcached大，redis支持key和value均为512MB，而memcached只是key为255字节，而value为1M  
3、虚拟内存–Redis当物理内存用完时，可以将一些很久没用到的value 交换到磁盘；  
4、过期策略–memcache在set时就指定，例如set key1 0 0 8,即永不过期。Redis可以通过例如expire 设定，例如expire name 10；  
5、分布式–设定memcache集群，利用magent做一主多从;redis可以做一主多从。都可以一主一从；  
6、存储数据安全–memcache挂掉后，数据没了；redis可以定期保存到磁盘（持久化）；  
7、灾难恢复–memcache挂掉后，数据不可恢复; redis数据丢失后可以通过aof恢复；  
8、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份；

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# 特殊对比点 #

## 网络IO模型 ##

memcached是多线程，非堵塞IO复用的网络模型，分为监听主线程和worker子线程，监听线程监听到网络连接，接收请求后，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，进行技术等工作，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。  
性能对比：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以上的数据中，Memcached性能要高于Redis。

## 数据支持类型 ##

memcached使用key-value形式存储和访问数据，在内存中维护一张巨大的HashTable，使得对数据查询的时间复杂度降低到O(1)，保证了对数据的高性能访问。  
    redis与memcached相比，比仅支持简单的key-value数据类型，同时还支持list,set,zset,hash等数据结构的存储；

## 内存管理机制 ##

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/][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。

## 数据存储及持久化 ##

memcached不支持内存数据的持久化操作，所有的数据都以in-memory的形式存储。  
    redis支持持久化操作。redis提供了两种不同的持久化方法来讲数据存储到硬盘里面，一种是快照（snapshotting)，它可以将存在于某一时刻的所有数据都写入硬盘里面。另一种方法叫只追加文件（append-only file， AOF),它会在执行写命令时，将被执行的写命令复制到硬盘里面。

## 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。

## 集群管理不同 ##

Memcached是全内存的数据缓冲系统，Redis虽然支持数据的持久化，但是全内存毕竟才是其高性能的本质。作为基于内存的存储系统来说，机器物理内存的大小就是系统能够容纳的最大数据量。如果需要处理的数据量超过了单台机器的物理内存大小，就需要构建分布式集群来扩展存储能力。  
    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。  
    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。Redis Cluster的分布式存储架构，节点与节点之间通过二进制协议进行通信，节点与客户端之间通过ascii协议进行通信。在数据的放置策略上，Redis Cluster将整个key的数值域分成4096个哈希槽，每个节点上可以存储一个或多个哈希槽，也就是说当前Redis Cluster支持的最大节点数就是4096。Redis Cluster使用的分布式算法也很简单：crc16( key ) % HASH\_SLOTS\_NUMBER。  
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。

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# 总结 #

1、对于数据结构仅需要string，查询需求大，数据变更不频繁的情况下，还是推荐memcached。  
2、Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。  
3、随着redis的发展，越来越多场景采用redis作为memcached的代替品。  
4、当需要除key/value之外的更多数据类型支持时，使用Redis更合适。  
5、当存储的数据不能被剔除时，使用Redis更合适。

**ps:**文中如有理解偏颇之处，还请各位大神指正，不胜感激。随着小编的知识阅历的增长，也会尽可能完善文中的内容。

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**推荐**  
[为什么使用 Redis及其产品定位][Redis]  
[Redis和Memcached的区别][Redis_Memcached]  
[Redis与Memcached的比较 ，然后选择了Redis][Redis_Memcached_ _Redis]

[70]: /images/20220518/f3e0eb2f8f33405d8bd6a3004d5e7716.png
[http_timyang.net_data_Memcached-lru-evictions]: http://timyang.net/data/Memcached-lru-evictions/
[Redis]: http://www.infoq.com/cn/articles/tq-why-choose-redis
[Redis_Memcached]: https://www.biaodianfu.com/redis-vs-memcached.html
[Redis_Memcached_ _Redis]: https://www.sojson.com/blog/108.html