【修真院java小课堂】MemCache和Redis的区别

大家好，我是IT修真院西安分院第三期学员，一枚正直纯洁善良的JAVA程序员。

今天给大家分享一下，修真院官网JAVA任务六，深度思考中的知识点——MemCache和Redis的区别

一、背景介绍

Memcache和Redis

Memcache ：是 danga.com 的一个项目，最早是为 LiveJournal 服务的，目前全世界不少人使用这个缓存项目来构建自己大负载的网站，来分担数据库的压力。

Redis：2008年，意大利的一家创业公司Merzia推出了一款基于MySQL的网站实时统计系统 LLOOGG，然而没过多久该公司的创始人 Salvatore Sanfilippo 便对MySQL 的性能感到失望，于是他决定亲自为 LLOOGG 量身定做一个 数据库，并并于 2009 年开发完成，这个数据库就是Redis。

Redis 和 Memcache 都是基于内存的数据存储系统。Memcached是高性能分布式内存缓存服务；Redis是一个开源的key-value存储系统。 与Memcached类似，Redis将大部分数据存储在内存中，支持的数据类型包括：字符串、哈希 表、链表、等数据类型的相关操作。

MemCache：

MemCache是一个自由、源码开放、高性能、分布式的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库的负载。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高了网站访问的速度。

二、知识剖析

MemCache和Redis的区别

（1）数据类型支持不同

（2）内存管理机制不同

（3）数据持久化支持

（4）集群管理的不同

2.1.数据类型支持不同

（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还可用缓存其他东西,例如图片、视频等等

（2）Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,hash等数据结构的存储

2.2内存管理机制不同

MemCache： memcache使用slab allocator机制来内存管理。

slab allocator原理：先将内存划分为多个slab class仓库，每个仓库切分成不同尺寸的小块chunk。需要存储内容时候，判断内容大小，为其选择合理的仓库；

Redis：底层实现通过对malloc/free进行封装来实现，通过存储数据的size，来申请一段连续的内存空间；

Redis通过定义一个数组来记录所有的内存分配情况，这个数组的长度为ZMALLOC_MAX_ALLOC_STAT。数组的每一个元素代表当前程序所分配的内存块的个数，且内存块的大小为该元素的下标。在源码中，这个数组为zmalloc_allocations。zmalloc_allocations[16]代表已经分配的长度为16bytes的内存块的个数。

2.3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。

2.4集群管理不同

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。

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。Redis本身提供集群服务的。

三、常见问题

Memcache和Redis集群对比简介

四、解决方案

Memcache和Redis集群对比简介

Memcache：

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。

Redis官方集群方案 Redis Cluster

Redis Cluster是一种服务器Sharding技术，3.0版本开始正式提供。对客户端来说，整个cluster被看做是一个整体，客户端可以连接任意一个node进行操作，就像操作单一Redis实例一样，当客户端操作的key没有分配到该node上时，就像操作单一Redis实例一样，当客户端操作的key没有分配到该node上时，Redis会返回转向指令，指向正确的node。

总体来说，

MemCache在客户端通过hash算法，根据key把数据发往不同的memcached服务器端；

Redis将所有的数据发往Redis服务器端的集群，由Redis集群自动存储到相应的节点；

五、编码实战

 

六、扩展思考

redis的持久化方法

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。

快照（snapshotting)：通过save命令，以下为默认

save 900 1   //对redis数据只进行1次修改，间隔900s写入硬盘
save 300 10  //对redis数据进行10次修改，间隔300s写入硬盘
save 60 10000

最后生成rdb文件，写在硬盘上；

只追加文件（append-only file， AOF)：默认不开启。

appendonly no

以下为默认设置：

# appendfsync always
appendfsync everysec
# appendfsync no

 

七、参考文献

https://blog.youkuaiyun.com/u011489043/article/details/78922390

https://www.cnblogs.com/_popc/p/5968683.html

8.更多讨论

1、MemCache和Redis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，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

Memcache多线程，Redis单线程，处理数据较小没有太大区别；单线程模型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。

2、MemCache内存分配

  Memcached在启动时通过-m参数指定最大使用内存，但是这个不会一启动就占用完，而是逐步分配给各slab的。如果一个新的数据要被存放，首先选择一个合适的slab，然后查看该slab是否还有空闲的chunk，如果有则直接存放进去；如果没有则要进行申请，slab申请内存时以page为单位，无论大小为多少，都会有1M大小的page被分配给该slab（该page不会被回收或者重新分配，永远都属于该slab）。申请到page后，slab会将这个page的内存按chunk的大小进行切分，这样就变成了一个chunk的数组，再从这个chunk数组中选择一个用于存储数据。若没有空闲的page的时候，则会对改slab进行LRU，而不是对整个memcache进行LRU。

3、什么叫MemCached不支持分布式，Redis支持集群服务？    

都是针对服务器端的，Redis3.0正式支持集群服务，通过配置文件中的：

#是否使用集群----yes
cluster-enabled yes

 

感谢观看,如有出错,恳请指正