encache、memcache、redis詳解

最近項目組有用到這三個緩存，去各自的官方看了下,以爲還真的各有千秋！今天特地概括下各個緩存的優缺點，僅供參考！

 Ehcache

在Java項目普遍的使用。它是一個開源的、設計於提升在數據從RDBMS中取出來的高花費、高延遲採起的一種緩存方案。正由於Ehcache具備健壯性（基於java開發）、被認證（具備apache 2.0  license）、充滿特點（稍後會詳細介紹），因此被用於大型複雜分佈式web application的各個節點中。

什麼特點？

 

1.  夠快

Ehcache的發行有一段時長了，通過幾年的努力和不可勝數的性能測試，Ehcache終被設計於large, high concurrency systems.

 

2. 夠簡單

開發者提供的接口很是簡單明瞭，從Ehcache的搭建到運用運行僅僅須要的是你寶貴的幾分鐘。其實不少開發者都不知道本身用在用Ehcache，Ehcache被普遍的運用於其餘的開源項目

好比：hibernate

 

3.夠袖珍

關於這點的特性，官方給了一個很可愛的名字small foot print ，通常Ehcache的發佈版本不會到2M，V 2.2.3  才 668KB。

 

4. 夠輕量

核心程序僅僅依賴slf4j這一個包，沒有之一！

 

5.好擴展

Ehcache提供了對大數據的內存和硬盤的存儲，最近版本容許多實例、保存對象高靈活性、提供LRU、LFU、FIFO淘汰算法，基礎屬性支持熱配置、支持的插件多

 

6.監聽器

緩存管理器監聽器 （CacheManagerListener）和 緩存監聽器（CacheEvenListener）,作一些統計或數據一致性廣播挺好用的

如何使用？

夠簡單就是Ehcache的一大特點，天然用起來just so easy!

貼一段基本使用代碼

CacheManager manager = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache.xml");
Ehcache cache = new Cache("testCache", 5000, false, false, 5, 2);
cacheManager.addCache(cache);

代碼中有個ehcache.xml文件，如今來介紹一下這個文件中的一些屬性

1.        name:緩存名稱。
2.        maxElementsInMemory：緩存最大個數。
3.        eternal:對象是否永久有效，一但設置了，timeout將不起做用。
4.        timeToIdleSeconds：設置對象在失效前的容許閒置時間（單位：秒）。僅當eternal=false對象不是永久有效時使用，可選屬性，默認值是0，也就是可閒置時間無窮大。
5.        timeToLiveSeconds：設置對象在失效前容許存活時間,最大時間介於建立時間和失效時間之間。僅當eternal=false對象不是永久有效時使用，默認是0.，也就是對象存活時 間無窮大。
6.        overflowToDisk：當內存中對象數量達到maxElementsInMemory時，Ehcache將會對象寫到磁盤中。
7.        diskSpoolBufferSizeMB：這個參數設置DiskStore（磁盤緩存）的緩存區大小。默認是30MB。每一個Cache都應該有本身的一個緩衝區。
8.        maxElementsOnDisk：硬盤最大緩存個數。
9.        diskPersistent：是否緩存虛擬機重啓期數據 Whether the disk store persists between restarts of the Virtual Machine. The default value is false.
10.        diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盤失效線程運行時間間隔，默認是120秒。
11.        memoryStoreEvictionPolicy：當達到maxElementsInMemory限制時，Ehcache將會根據指定的策略去清理內存。默認策略是LRU。你能夠設置爲 FIFO或是LFU。
12.        clearOnFlush：內存數量最大時是否清除。

 

memcache

memcache 是一種高性能、分佈式對象緩存系統，最初設計於緩解動態網站數據庫加載數據的延遲性，你能夠把它想象成一個大的內存HashTable，就是一個key-value鍵值緩存。Danga Interactive爲了LiveJournal所發展的，以BSD license釋放的一套開放源代碼軟件。

 

1.依賴

memcache C語言所編寫，依賴於最近版本的GCC和libevent。GCC是它的編譯器，同事基於libevent作socket io。在安裝memcache時保證你的系統同事具有有這兩個環境。

 

2.多線程支持

memcache支持多個cpu同時工做，在memcache安裝文件下有個叫threads.txt中特別說明，By default, memcached is compiled as a single-threaded application.默認是單線程編譯安裝，若是你須要多線程則須要修改./configure --enable-threads，爲了支持多核系統，前提是你的系統必須具備多線程工做模式。開啓多線程工做的線程數默認是4，若是線程數超過cpu數容易發生操做死鎖的機率。結合本身業務模式選擇才能作到物盡其用。

 

3.高性能

經過libevent完成socket 的通信，理論上性能的瓶頸落在網卡上。

 

簡單安裝：

1.分別把memcached和libevent下載回來，放到 /tmp 目錄下：

# cd /tmp

# wget http://www.danga.com/memcached/dist/memcached-1.2.0.tar.gz

# wget http://www.monkey.org/~provos/libevent-1.2.tar.gz

2.先安裝libevent：

# tar zxvf libevent-1.2.tar.gz

# cd libevent-1.2

# ./configure -prefix=/usr

# make （若是遇到提示gcc 沒有安裝則先安裝gcc)

# make install

3.測試libevent是否安裝成功：

# ls -al /usr/lib | grep libevent

lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1 -> libevent-1.2.so.1.0.3

-rwxr-xr-x 1 root root 263546 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1.0.3

-rw-r-r- 1 root root 454156 11?? 12 17:38 libevent.a

-rwxr-xr-x 1 root root 811 11?? 12 17:38 libevent.la

lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent.so -> libevent-1.2.so.1.0.3

還不錯，都安裝上了。

4.安裝memcached，同時須要安裝中指定libevent的安裝位置：

# cd /tmp

# tar zxvf memcached-1.2.0.tar.gz

# cd memcached-1.2.0

# ./configure -with-libevent=/usr

# make

# make install

若是中間出現報錯，請仔細檢查錯誤信息，按照錯誤信息來配置或者增長相應的庫或者路徑。

安裝完成後會把memcached放到 /usr/local/bin/memcached ，

5.測試是否成功安裝memcached：

# ls -al /usr/local/bin/mem*

-rwxr-xr-x 1 root root 137986 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached

-rwxr-xr-x 1 root root 140179 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached-debug

啓動memcache服務

 

啓動Memcached服務：

 

1.啓動Memcache的服務器端：

# /usr/local/bin/memcached -d -m 8096 -u root -l 192.168.77.105 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

-d選項是啓動一個守護進程，

-m是分配給Memcache使用的內存數量，單位是MB，我這裏是8096MB，

-u是運行Memcache的用戶，我這裏是root，

-l是監聽的服務器IP地址，若是有多個地址的話，我這裏指定了服務器的IP地址192.168.77.105，

-p是設置Memcache監聽的端口，我這裏設置了12000，最好是1024以上的端口，

-c選項是最大運行的併發鏈接數，默認是1024，我這裏設置了256，按照你服務器的負載量來設定，

-P是設置保存Memcache的pid文件，我這裏是保存在 /tmp/memcached.pid，

 

2.若是要結束Memcache進程，執行：

# cat /tmp/memcached.pid 或者 ps -aux | grep memcache   （找到對應的進程id號）

# kill 進程id號

也能夠啓動多個守護進程，不過端口不能重複。

 memcache 的鏈接

telnet  ip   port 

注意鏈接以前須要再memcache服務端把memcache的防火牆規則加上

-A RH-Firewall-1-INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT 

從新加載防火牆規則

service iptables restart

OK ,如今應該就能夠連上memcache了

在客戶端輸入stats 查看memcache的狀態信息

 

pid              memcache服務器的進程ID

uptime      服務器已經運行的秒數

time           服務器當前的unix時間戳

version     memcache版本

pointer_size         當前操做系統的指針大小（32位系統通常是32bit）

rusage_user          進程的累計用戶時間

rusage_system    進程的累計系統時間

curr_items            服務器當前存儲的items數量

total_items           從服務器啓動之後存儲的items總數量

bytes                       當前服務器存儲items佔用的字節數

curr_connections        當前打開着的鏈接數

total_connections        從服務器啓動之後曾經打開過的鏈接數

connection_structures          服務器分配的鏈接構造數

cmd_get get命令          （獲取）總請求次數

cmd_set set命令          （保存）總請求次數

get_hits          總命中次數

get_misses        總未命中次數

evictions     爲獲取空閒內存而刪除的items數（分配給memcache的空間用滿後須要刪除舊的items來獲得空間分配給新的items）

bytes_read    讀取字節數（請求字節數）

bytes_written     總髮送字節數（結果字節數）

limit_maxbytes     分配給memcache的內存大小（字節）

threads         當前線程數

redis

 Redis是在memcache以後編寫的，你們常常把這二者作比較，若是說它是個key-value store 的話可是它具備豐富的數據類型，我想暫時把它叫作緩存數據流中心，就像如今物流中心那樣，order、package、store、classification、distribute、end。如今還很流行的LAMP PHP架構 不知道和 redis+MySQL 或者 redis + MongoDB的性能比較（聽羣裏的人說mongodb分片不穩定）。

先說說reidis的特性

 

1. 支持持久化

     redis的本地持久化支持兩種方式：RDB和AOF。RDB 在redis.conf配置文件裏配置持久化觸發器，AOF指的是redis沒增長一條記錄都會保存到持久化文件中（保存的是這條記錄的生成命令），若是不是用redis作DB用的話還會不要開AOF ，數據太龐大了，重啓恢復的時候是一個巨大的工程！

 

2.豐富的數據類型

    redis 支持 String 、Lists、sets、sorted sets、hashes 多種數據類型,新浪微博會使用redis作nosql主要也是它具備這些類型，時間排序、職能排序、個人微博、發給個人這些功能List 和 sorted set

   的強大操做功能息息相關

 

3.高性能

   這點跟memcache很想象，內存操做的級別是毫秒級的比硬盤操做秒級操做天然高效很多，較少了磁頭尋道、數據讀取、頁面交換這些高開銷的操做！這也是NOSQL冒出來的緣由吧，應該是高性能

  是基於RDBMS的衍生產品，雖然RDBMS也具備緩存結構，可是始終在app層面不是咱們想要的那麼操控的。

 

4.replication

    redis提供主從複製方案，跟mysql同樣增量複製並且複製的實現都很類似，這個複製跟AOF有點相似複製的是新增記錄命令，主庫新增記錄將新增腳本發送給從庫，從庫根據腳本生成記錄，這個過程很是快，就看網絡了，通常主從都是在同一個局域網，因此能夠說redis的主從近似及時同步，同事它還支持一主多從，動態添加從庫，從庫數量沒有限制。 主從庫搭建，我以爲仍是採用網狀模式，若是使用鏈式（master-slave-slave-slave-slave·····）若是第一個slave出現宕機重啓，首先從master 接收 數據恢復腳本，這個是阻塞的，若是主庫數據幾TB的狀況恢復過程得花上一段時間，在這個過程當中其餘的slave就沒法和主庫同步了。

 

5.更新快

   這點好像從我接觸到redis到目前爲止 已經發了大版本就4個，小版本沒算過。redis做者是個很是積極的人，不管是郵件提問仍是論壇發帖，他都能及時耐心的爲你解答，維護度很高。有人維護的話，讓咱們用的也省心和放心。目前做者對redis 的主導開發方向是redis的集羣方向。

redis的安裝

 

redis的安裝其實仍是挺簡單的，總的來講就三步：下載tar包，解壓tar包，安裝。

不過最近我在2.6.7後用centos 5.5 32bit 時碰到一個安裝問題，下面我就用圖片分享下安裝過程碰到的問題，在redis 文件夾內執行make時有個以下的錯 undefined reference to '__sync_add_and_fetch_4'

上網找了了好多最後在  https://github.com/antirez/redis/issues/736 找到解決方案，write CFLAGS= -march=i686 on src/Makefile head!

記得要把剛安裝失敗的文件刪除，從新解壓新的安裝文件，修改Makefile文件，再make安裝。就不會發現原來那個錯誤了

關於redis的一些屬性註釋和基本類型操做在上一篇redis 的開胃菜有詳細的說明，這裏就再也不重複累贅了（實質是想偷懶 ，哈哈！）

 

最後，把memcache和redis放在一塊兒不得不會讓人想到二者的比較，誰快誰好用啊，羣裏面已經爲這個事打架好久了，我就把我看到的在這裏跟你們分享下。

在別人發了一個memcache性能比redis好不少後，redis 做者 antirez 發表了一篇博文，主要是說到如何給redis 和 memcache 作壓力測試，文中講到有我的說許多開源軟件都應該丟進廁所，由於他們的壓力測試腳本太2了，做者對這個說明了一番。redis  vs  memcache is  definitely an apple to apple comparison。 呵呵，很明確吧，二者的比較是否是有點雞蛋挑骨頭的效果，做者在相同的運行環境作了三次測試取多好的值，獲得的結果以下圖:

須要申明的是這次測試在單核心處理的過程的數據，memcache是支持多核心多線程操做的（默認沒開）因此在默認狀況下上圖具備參考意義，若然則memcache快於redis。那爲何redis不支持多線程多核心處理呢？做者也發表了一下本身的見解，首先是多線程不變於bug的修復，實際上是不易軟件的擴展，還有數據一致性問題由於redis全部的操做都是原子操做，做者用到一個詞nightmare 噩夢，呵呵！  固然不支持多線程操做，確定也有他的弊端的好比性能想必必然差，做者從2.2版本後專一redis cluster的方向開發來緩解其性能上的弊端，說白了就是縱向不行，橫向提升。

原文地址：http://blog.csdn.net/jationxiaozi/article/details/8509732