Memcached与Redis对比

之前的文章我们讲解了Memcached与Redis,这篇文章我们来对比一下两种缓存。

一、Redis与Memcached主要特性对比

二、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。

三、性能对比

由于Redis只使用单核，而Memcached可以使用多核，所以在比较上，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。说了这么多，结论是，无论你使用哪一个，每秒处理请求的次数都不会成为瓶颈。

四、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；缓存的数据不能超过内存的大小。

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；缓存数据超过一定内容时，Redis会把缓存的值存储到硬盘上，缓存的key依旧在内存中；缓存的key不能超过内存大小。

五、集群管理

Memcached是全内存的数据缓冲系统，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。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。

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。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。

六、使用场景

1、如果有持久方面的需求或对数据类型和处理有要求的应该选择Redis;另外还能用做消息队列、数据堆栈和数据缓存，如果涉及到存储，排序（排行榜/计数器）、队列、订阅/发布等一系列复杂的操作时；适合所有数据in-momory的场景。

2、如果简单的key/value 存储应该选择memcached;用于在动态系统中减少数据库负载，提升性能;做缓存，提高性能（适合读多写少，对于数据量比较大，可以采用sharding）

七、个人总结

有持久化需求或者对数据结构和处理有要求的应用，选择redis，其他简单的key/value存储，选择memcache。

参考：

https://blog.csdn.net/hackercn9/article/details/54846048

https://cloud.tencent.com/developer/article/1171238

https://www.cnblogs.com/a164266729/p/4371053.html

https://cloud.tencent.com/developer/article/1340984