Memcahce和Redis比较

一、Memcache

1．     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有部份存在硬盘上，这样能保证数据的持久性。

2．      Memcache使用了Slab Allocator的内存分配机制:按照预先规定的大小，将分配的内存分割成特定长度的块，以完全解决内存碎片问题。

3．      memcache 存在内存中，分配的内存满后，会按一定的规则删除一些k/v数据，重启后自然全部丢失。

4．      过期策略--memcache在set时就指定，例如set key1 0 0 8,即永不过期。Redis可以通过例如expire 设定。

5．      首先要说明的是Memcached支持最大的存储对象为1M。它的内存分配比较特殊，但是这样的分配方式其实也是基于性能考虑的，简单的分配机制可以更容易回收再分配，节省对CPU的使用。大于1M需要拆分。

6．      memcached能接受的key的最大长度是，250字符。

7．     同一份数据同时发送了一个set命令和一个get命令，它们不会影响对方，但是get以后，处理期间可能先被其他Set了，后面的Set会覆盖前面的，但是memcached 1.2.5以及更高版本，提供了gets和cas命令，它们可以解决上面的问题。如果您使用gets命令查询某个key的item，memcached会 给您返回该item当前值的唯一标识。如果您覆写了这个item并想把它写回到memcached中，您可以通过cas命令把那个唯一标识一起发送给 memcached。如果该item存放在memcached中的唯一标识与您提供的一致，您的写操作将会成功。如果另一个进程在这期间也修改了这个 item，那么该item存放在memcached中的唯一标识将会改变，您的写操作就会失败。

8．     无身份验证，认为身份验证是更高层的问题。

9．     删除Delete操作只是将该chunk置为删除状态，这样在下次使用将优先利用这样的chunk。

10．             Flush操作相当于将所有的item失效的一个动作。并不会改变memcache内存分配情况。

11．         memcache已经分配的内存不会再主动清理。

12．         memcache分配给某个slab的内存页不能再分配给其他slab。

13．         flush_all不能重置memcache分配内存页的格局，只是给所有的item置为过期。

14．         memcache最大存储的item(key+value)大小限制为1M，这由page大小1M限制。

15．         由于memcache的分布式是客户端程序通过hash算法得到的key取模来实现，不同的语言可能会采用不同的hash算法，同样的客户端程序也有可能使用相异的方法，因此在多语言、多模块共用同一组memcached服务时，一定要注意在客户端选择相同的hash算法。

16．         启动memcached时可以通过-M参数禁止LRU替换，在内存用尽时add和set会返回失败。

17．         memcached启动时指定的是数据存储量，没有包括本身占用的内存、以及为了保存数据而设置的管理空间。因此它占用的内存量会多于启动时指定的内存分配量，这点需要注意。

 

二、Redis

1．      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．  Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

3．  Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

4．  Redis，具备一定的数据库特征。

5．  Redis数据可以存储到硬盘，基本没有过期策略。

6．  redis有一个致命缺陷 当内存满了时 dump数据cpu占用100%。


三、Memcache和Redis区别

    Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的，这是和Memcached相比一个最大的区别。
    Redis在很多方面具备数据库的特征，或者说就是一个数据库系统，而Memcached只是简单的K/V缓存。
    他们的扩展都需要做集群；实现方式：master-slave、Hash。
    在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis。
    如果要说内存使用效率，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。当然，这和你的应用场景和数据特性有关。
    如果你对数据持久化和数据同步有所要求，那么推荐你选择Redis，因为这两个特性Memcached都不具备。即使你只是希望在升级或者重启系统后缓存数据不会丢失，选择Redis也是明智的。
    Redis和Memcache在写入性能上面差别不大，读取性能上面尤其是批量读取性能上面Memcache更强。

Redis与Memcached的比较

    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。

    （Memcached网络IO模型）

    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，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。
    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，原因可以参考Timyang的文章：http://timyang.net/data/Memcached-lru-evictions/

    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。
    数据一致性问题

    Memcached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。
    存储方式及其它方面

    Memcached基本只支持简单的key-value存储，不支持枚举，不支持持久化和复制等功能

    Redis除key/value之外，还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构，提供了KEYS

    进行枚举操作，但不能在线上使用，如果需要枚举线上数据，Redis提供了工具可以直接扫描其dump文件，枚举出所有数据，Redis还同时提供了持久化和复制等功能。
    关于不同语言的客户端支持

    在不同语言的客户端方面，Memcached和Redis都有丰富的第三方客户端可供选择，不过因为Memcached发展的时间更久一些，目前看在客户端支持方面，Memcached的很多客户端更加成熟稳定，而Redis由于其协议本身就比Memcached复杂，加上作者不断增加新的功能等，对应第三方客户端跟进速度可能会赶不上，有时可能需要自己在第三方客户端基础上做些修改才能更好的使用。

根据以上比较不难看出，当我们不希望数据被踢出，或者需要除key/value之外的更多数据类型时，或者需要落地功能时，使用Redis比使用Memcached更合适。

关于Redis的一些周边功能

Redis除了作为存储之外还提供了一些其它方面的功能，比如聚合计算、pubsub、scripting等，对于此类功能需要了解其实现原理，清楚地了解到它的局限性后，才能正确的使用，比如pubsub功能，这个实际是没有任何持久化支持的，消费方连接闪断或重连之间过来的消息是会全部丢失的，又比如聚合计算和scripting等功能受Redis单线程模型所限，是不可能达到很高的吞吐量的，需要谨慎使用。

总的来说Redis作者是一位非常勤奋的开发者，可以经常看到作者在尝试着各种不同的新鲜想法和思路，针对这些方面的功能就要求我们需要深入了解后再使用。
总结：

    Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。
    Redis更多场景是作为Memcached的替代者来使用。
    当需要除key/value之外的更多数据类型支持时，使用Redis更合适。
    当存储的数据不能被剔除时，使用Redis更合适。