缓存技术Memcached与Redis的终极大PK

傷城~ 2022-05-13 10:50 359阅读 0赞

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一、在网络IO模型方面  
Memcached：  
1、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  
2、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  
3、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：  
1、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  
2、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

二、在内存管理方面  
Memcached：  
1、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  
Redis：  
1、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根据存储命令参数，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

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三、在数据一致性方面  
Memcached：  
1、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：  
1、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  
四、在存储方式方面  
Memcached：  
1、只支持简单的key-value存储  
Redis：  
1、Redis除key/value之外，还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构

五、在集群实现方面  
Memcached：  
1、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  
2、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  
Redis：  
1、支持服务器端构建分布式存储Redis Cluster

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六、终极大PK  
1、性能上讲，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，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  
2、内存使用率上，使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached  
3、数据操作上，Redis相比Memcached来说，拥有更多的数据结构和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。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  
4、相比于Memcached，Redis具备更多的功能，如数据持久化、事务、发布/订阅、Lua脚本、内置服务器端集群模块

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