memcached与redis详解,Discuz到底用哪个更好?

博主:jhchinajhchina 2023-05-29 340 0条评论
摘要: 说起缓存框架,我们最常用的缓存框架有 memcached、Redis 这两个,但它们之间其实是有差异的。Memcached 的诞生2003年5月,Brad Fitzpatrick...

说起缓存框架,我们最常用的缓存框架有 memcached、Redis 这两个,但它们之间其实是有差异的。

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Memcached 的诞生

2003年5月,Brad Fitzpatrick 发布了第一个版本的 Memcached,一开始主要是为了解决 LiveJournal 网站访问缓存问题而诞生的,这个版本的 Memcached 使用 Perl 语言编写。 (推荐学习:Redis视频教程)

之后 Anatoly Vorobey 使用 C 重写了 Memcached。现在 Memcached 已经被广泛应用于 YouTube、Reddit、Facebook 等网站。

说起 Memcached 的诞生,主要还是因为关系型数据库在存储性能上的瓶颈。因为进入21世纪,随着个人电脑的普及,世界网民数量急剧攀升,网站的访问量也随之攀升。

因为关系型数据库需要将数据持久化,所以会有一些写硬盘IO的过程,因此在写入数据上会有瓶颈。而为了解决硬盘IO速度慢的问题,Memcached 则是将所有数据存储在了内存中,从而能实现快速的数据写入和读取。

也是因为 Memcached 将数据存储在内存中,没有实现持久化,所以当出现一些意外情况,例如:断电重启、机器宕机等情况,Memcached 存储的数据会全部丢失,我们只能重新从数据库中读取一次,再加载到 Memcached 中。

除此之外,Memcached只支持单一的 key-value 存储,所以这里面存储的数据类型单一,无法适应多样化的业务发展。

Redis 的诞生

正是因为以上问题的存储,所以在2009年5月的时候Redis诞生了。Redis创建者看到了Memcached身上存在的许多问题,所以创建了Redis缓存框架。

在Redis缓存框架中,它支持多达 6 种类型的数据存储,并且提供了多个原子命令操作。并且Redis还支持了将数据持久化到本地文件,这样当发生意外时就不需要再从数据库读取一遍数据了,直接读取本地文件恢复即可。

到底哪一个好?

从两个缓存框架的发展历程来看,我们可以知道Redis是Memcached的升级版本,Memcached具有的功能Redis基本上都具备了。

所以很多时候我们都是使用Redis作为首选的缓存框架,当然了Memcached也有一些比Redis好一些的性能,比如在存储完全静态的小量 key-value 数据时,Memcached会比Redis快一些。

但只要数据量稍微大一点,或者数据是动态的,那么Memcached的性能就会直线下降。

所以即使Memcached在某些方面有细微的优势,但总体上Redis还是优于Redis这个缓存框架的。

Redis与memcached如何选择

没有必要过多的关注性能。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。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。

你需要关注内存使用率。对于key-value这样简单的数据储存,memcache的内存使用率更高。如果采用hash结构,redis的内存使用率会更高。当然,这些都依赖于具体的应用场景。

你需要关注数据持久化和主从复制时,只有redis拥有这两个特性。如果你的目标是构建一个缓存在升级或者重启后之前的数据不会丢失的话,那也只能选择redis。

你应该关心你需要的操作。redis支持很多复杂的操作,甚至只考虑内存的使用情况,在一个单一操作里你常常可以做很多,而不需要将数据读取到客户端中(这样会需要很多的IO操作)。这些复杂的操作基本上和纯GET和SET操作一样快,所以你不只是需要GET/SET而是更多的操作时,redis会起很大的作用。

对于两者的选择还是要看具体的应用场景,如果需要缓存的数据只是key-value这样简单的结构时,我在项目里还是采用memcache,它也足够的稳定可靠。如果涉及到存储,排序等一系列复杂的操作时,毫无疑问选择redis。

关于redis和memcache的不同,下面罗列了一些相关说法,供记录:

1、存储方式:

memecache 把数据全部存在内存之中,断电后会挂掉;数据不能超过内存大小;

redis有部分存在硬盘上,这样能保证数据的持久性;

2、数据支持类型:

redis在数据支持上要比memecache多的多。Redis 是一个开源(BSD许可)的,内存中的数据结构存储系统,它可以用作数据库、缓存和消息中间件。 它支持多种类型的数据结构,如 字符串(strings), 散列(hashes), 列表(lists), 集合(sets), 有序集合(sorted sets) 与范围查询, bitmaps, hyperloglogs 和 地理空间(geospatial) 索引半径查询。 Redis 内置了 复制(replication),LUA脚本(Lua scripting), LRU驱动事件(LRU eviction),事务(transactions) 和不同级别的磁盘持久化(persistence), 并通过 Redis哨兵(Sentinel)和自动分区(Cluster)提供高可用性(high availability)。memcache只支持key-value类型。

3、使用底层模型不同:

新版本的redis直接自己构建了VM 机制 ,因为一般的系统调用系统函数的话,会浪费一定的时间去移动和请求。

4、运行环境不同:

redis目前官方只支持LINUX上运行,从而省去了对于其它系统的支持,这样的话可以更好的把精力用于本系统 环境上的优化,虽然后来微软有一个小组为其写了补丁。但是没有放到主干上。

redis和Memcached哪个更牛X

首先必须承认提到缓存 redis和Memcached就是最牛的两者。

但要说谁最厉害,还真是各有千秋,谁也没有办法把对方干趴下。虽然说最近有不少人推荐redis,都夸其长得帅且功夫好花样多。但memcached表示不屑。

从数据结构上来说,redis在kv模式上,支持5中数据结构,String、list、hash、set、zset,并支持很多相关的计算,比如排序、阻塞等,而memcache只支持kv简单存储。所以当你的缓存中不只需要存储kv模型的数据时,redis丰富的数据操作空间,绝对是非常好的选择,另外说一句,利用redis可以高效的实现类似于单集群下的阻塞队列、锁及线程通信等功能。

从可靠性的角度来说,redis支持持久化,有快照和AOF两种方式,而memcache是纯的内存存储,不支持持久化的。

从内存管理方面来说,redis也有自己的内存机制,redis采用申请内存的方式,会把带过期时间的数据存放到一起,redis理论上能够存储比物理内存更多的数据,当数据超量时,会引发swap,把冷数据刷到磁盘上。而memcache把所有的数据存储在物理内存里。memcache使用预分配池管理,会提前把内存分为多个slab,slab又分成多个不等大小的chunk,chunk从最小的开始,根据增长因子增长内存大小。redis更适合做数据存储,memcache更适合做缓存,memcache在存储速度方面也会比redis这种申请内存的方式来的快。

从数据一致性来说,memcache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是串行操作,所以不用考虑数据一致性的问题。

从IO角度来说,选用的I/O多路复用模型,虽然单线程不用考虑锁等问题,但是还要执行kv数据之外的一些排序、聚合功能,复杂度比较高。memcache也选用非阻塞的I/O多路复用模型,速度更快一些。

从线程角度来说,memcahce使用多线程,主线程listen,多个worker子线程执行读写,可能会出现锁冲突。redis是单线程的,这样虽然不用考虑锁对插入修改数据造成的时间的影响,但是无法利用多核提高整体的吞吐量,只能选择多开redis来解决。

从集群方面来说,redis天然支持高可用集群,支持主从,而memcache需要自己实现类似一致性hash的负载均衡算法才能解决集群的问题,扩展性比较低。

另外,redis集成了事务、复制、lua脚本等多种功能,功能更全。redis功能这么全,是不是什么情况下都使用redis就行了呢?

非也,redis确实比memcache功能更全,集成更方便,但是memcache相比redis在内存、线程、IO角度来说都有一定的优势,可以利用cpu提高机器性能,在不考虑扩展性和持久性的访问频繁的情况下,只存储kv格式的数据,建议使用memcache,memcache更像是个缓存,而redis更偏向与一个存储数据的系统