缓存的选型-redis还是memcache

Redis/缓存系统
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2022-04-20
标签   Redis

尺有所短,寸有所长,看待一种技术我们不能人云亦云,而是分场景去分析。

我们先看看redis吧,

redis是一个开源的,基于内存并可持久化的日志型、Key-Value数据库,提供多种语言的API,是对传统关系型数据库的重要补充。

redis的数据类型主要有以下几种:

  • string(字符串)

  • hash(哈希)

  • list(列表)

  • set(集合)

  • zset(sorted set:有序集合)

  • pub/sub(发布订阅)

而且它还有以下几种特点:

读写性能优异

  • 因为是内存DB,所以读写性能极其强悍

数据类型丰富

  • string——适合最简单的k-v存储,类似于memcached的存储结构,短信验证码,配置信息等,就用这种类型来存储。

  • hash——一般key为ID或者唯一标示,value对应的就是详情了。如商品详情,个人信息详情,新闻详情等。

  • list——因为list是有序的,比较适合存储一些有序且数据相对固定的数据。如省市区表、字典表等。因为list是有序的,适合根据写入的时间来排序,如:最新的***,消息队列等。

  • set——可以简单的理解为ID-List的模式,如微博中一个人有哪些好友,set最牛的地方在于,可以对两个set提供交集、并集、差集操作。例如:查找两个人共同的好友等。

  • Sorted Set——是set的增强版本,增加了一个score参数,自动会根据score的值进行排序。比较适合类似于top 10等不根据插入的时间来排序的数据

持久化

  • Redis支持多种方式将数据持久化,写入硬盘,所有,Redis数据的稳定性也是非常有保障的,结合Redis的集群方案,有的系统已经将Redis当做一种NoSql数据存储来适用。

单线程

  • Redis 是单线程,多路复用方式提高处理效率。

  • 最常用的就是分布式锁,

数据自动过期

  • Redis针对数据都可以设置过期时间,过期的数据清理无需使用方去关注,所以开发效率和性能都比较高。最常见的就是:短信验证码、具有时间性的商品展示等。无需像数据库还要去查时间进行对比。

发布订阅

  • 在Redis中,你可以设定对某一个key值进行消息发布及消息订阅,当一个key值上进行了消息发布后,所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统,比如普通的即时聊天,群聊等功能。

分布式

  • Redis初期的版本官方只是支持单机或者简单的主从,大多应用则都是自己去开发集群的中间件,但是随着应用越来越广泛,用户关于分布式的呼声越来越高,所以Redis 3.0版本时候官方加入了分布式的支持。

再来说说memcache

  • 简单key/value存储:服务器不关心数据本身的意义及结构,只要是可序列化数据即可。存储项由“键、过期时间、可选的标志及数据”四个部分组成。

  • 功能的实现一半依赖于客户端,一半基于服务器端:客户负责发送存储项至服务器端、从服务端获取数据以及无法连接至服务器时采用相应的动作;服务端负责接收、存储数据,并负责数据项的超时过期;

  • 各服务器间彼此无视:不在服务器间进行数据同步;

  • O(1)的执行效率

  • 清理超期数据:默认情况下,Memcache是一个LRU缓存,同时,它按事先预订的时长清理超期数据;但事实上,memcached不会删除任何已缓存数据,只是在其过期之后不再为客户所见;而且,memcache也不会真正按期限清理缓存,而仅是当get命令到达时检查其时长;

总结

Redis

优点

  • 支持多种数据结构,如 string(字符串)、 list (双向链表)、dict ( hash表)、set (集合)、zset (排序 set)、hyperloglog(基数估算)。

  • 支持持久化操作,可以进行 aof 及 rdb 数据持久化到磁盘,从而进行数据备份或数据恢复等操作,较好的防止数据丢失的手段。

  • 支持通过 Replication 进行数据复制,通过 master-slave 机制,可以实时进行数据的同步复制,支持多级复制和增量复制,master-slave 机制是Redis 进行 HA 的重要手段。单线程请求,所有命令串行执行,并发情况下不需要考虑数据一致性问题。

  • 支持 pub/sub 消息订阅机制,可以用来进行消息订阅与通知。

  • 支持简单的事务需求,但业界使用场景很少,并不成熟。

缺点

  • Redis 只能使用单线程,性能受限于 CPU 性能,故单实例 CPU 最高才可能达到 5-6wQPS 每秒(取决于数据结构,数据大小以及服务器硬件性能,日常环境中 QPS 高峰大约在1-2w左右)。

  • 支持简单的事务需求,但业界使用场景很少,并不成熟,既是优点也是缺点。

  • Redis 在 string 类型上会消耗较多内存,可以使用 dict(hash 表)压缩存储以降低内存耗用。

Memcache

优点

Memcached 可以利用多核优势,单实例吞吐量极高,可以达到几十万QPS(取决于 key、value 的字节大小以及服务器硬件性能,日常环境中QPS 高峰大约在4-6w左右)。适用于最大程度扛量。

支持直接配置为 session handle。

缺点

  • 只支持简单的 key/value 数据结构,不像 Redis 可以支持丰富的数据类型。

  • 无法进行持久化,数据不能备份,只能用于缓存使用,且重启后数据全部丢失。

  • 无法进行数据同步,不能将 MC 中的数据迁移到其他 MC 实例中。

  • Memcached 内存分配采用 Slab Allocation机制管理内存,value 大小分布差异较大时会造成内存利用率降低,并引发低利用率时依然出现踢出等问题。需要用户注重 value 设计。

所以具体我们选择那种工具来做缓存不仅要考虑性能,开发效率还有维护成本,另外目前redis被广泛接受的还是因为它丰富的数据类型可以适应多场景需求,即维护一套服务可以提供多种解决方案。

缓存的选型-redis还是memcache