Redis的概述以及与memecached的区别

Posted 2021-10-08 刘Java

详细介绍了Redis的概念，以及与memecached的区别。

文章目录

• 1 redis的概述
• 2 redis和 memecached有什么区别？

1 redis的概述

Redis (Remote Dictionary Server)是用C语言编写的一个开源（BSD许可）的，内存中的数据结构存储系统，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 的数据读写操作都是基于内存的，也就是它是内存数据库（也支持持久化），所以读写速度非常快，Redis能读的速度是110000次/s，写的速度是81000次/s，因此 Redis 被广泛应用于缓存方向。不仅仅是性能很强，Redis 也经常用来做分布式锁（Distributed locks），甚至是简单的消息中间件。

Redis 还内置了 复制（replication），LUA脚本（Lua scripting）， LRU驱动事件（LRU eviction），事务（transactions） ，Pub/Sub，key过期时间（Keys with a limited time-to-live），管道（pipeline）和不同级别的磁盘持久化（persistence）等功能的支持， 并通过 Redis哨兵（Sentinel）和自动 分区（Cluster）提供高可用性（high availability）。

Redis的主要缺点是数据库容量受到物理内存的限制，不能用作海量数据的高性能读写，因此Redis适合的场景主要局限在较小数据量的高性能操作和运算上。

2 redis和 memecached有什么区别？

相同点：

Redis和Memcached都是将数据的缓存在内存中，都是基于内存的数据库，性能都非常高。Redis和Memcached都支持key过期策略。

不同点：

1. 网络IO模型
   1. memcached是多线程的，非阻塞IO复用网络模型。分为 listener主线程 和 worker子线程，listener线程监听网络连接，接受请求后将连接描述字pipe传递给worker（一般的高复用都是这种处理方式），进行读写IO，网络层使用的libevent封装的事件库，多线程模型可以发挥多核作用，但是也引入了cache coherency 和 锁的问题,比如：memcached最常用的stats命令，实际memcached所有的操作都要对这个全局变量加锁，进行计数等工作，这会带来性能损耗。
   2. Redis 使用单线程的多路 IO 复用模型（Redis 6.0 引入了多线程 IO ）。自己封装了一个简单的AeEvent事件处理框架（可以去看源码哦C++丢了好久，马马虎虎磕磕碰碰的看了一点），主要实现了epoll，kquue 和 select，对于单存只有 IO操作来说，单线程可以将速度发挥大最大优势，但是redis也提供了简单的计算功能，比如排序、聚合等，对于这些操作，单线程模型会严重影响整体的吞吐量，CPU计算过程中，整个IO调度都是被阻塞的。
2. 数据类型支持
   1. memcached只支持key-value类型。在内存中维护一张巨大的Hashtable,使得对数据的查询复杂度降低到O（1），保证了对数据访问的高性能
   2. Redis不仅支持简单的k/v类型，同时还提供list，set，hash等数据结构的存储；
3. 数据存储及持久化
   1. memcached不支持内存数据的持久化操作，所有的数据都存储在内存中，重启之后数据丢失。
   2. Redis 支持数据的持久化，可以将内存中的数据按照指定的方式存储在磁盘中，重启之后可以再次加载到内存中进行使用，因此redis也支持灾难恢复，数据丢失后可以通过持久化文件恢复，因此Redis也支持master-slave模式的数据备份。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RDB(Redis DataBase)，它可以将存在于某一时刻的所有数据都以快照（snapshotting)的形式写入硬盘里面，即全量备份。另一种方法叫AOF（append-only file， AOF) 只追加文件,它会在执行写命令时，将被执行的写命令复制到硬盘里面，即日志记录。
4. 数据一致性
   1. 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。
   2. Redis没有提供cas 命令，但Redis是单线程操作数据，不存在并发的问题，并且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。
5. 内存满了的处理
   1. Memcached 在内存使用完之后，会使用LRU策略来剔除掉一些数据，无法指定其他策略。
   2. Redis当服务器内存用完时，可以使用更多的内存淘汰策略，清除掉那些占用内存并且使用不太频繁的数据。可选策略有noeviction、allkeys-lru、volatile-lru、allkeys-random、volatile-random、volatile-ttl。
6. 过期数据清理策略
   1. Memcached 过期数据的删除策略只用了惰性（消极）删除。
   2. Redis 同时使用了惰性删除与定期（积极）删除。
7. value大小
   1. redis的value最大可以达到512MB，实际上不同的类型的value都是字符串，只不过格式不一样。
   2. memcached的value默认最大是1MB，但可以通过修改配置调整大小。
8. 集群
   1. Memcached 没有原生的集群模式，需要依赖客户端实现，首先在客户端中计算出该条数据在集群中的目标结点，然后往该节点写入数据。
   2. Redis3.x 版本中，支持服务器 Cluster 模式，支持分布式存储，自动将数据进行分片，每个 master 上放一部分数据，客户端的工作量很少；提供内置的高可用支持（master+slave），部分 master 不可用时，还是可以主从切换继续工作的。

如有需要交流，或者文章有误，请直接留言。另外希望点赞、收藏、关注，我将不间断更新各种Java学习博客！