Redis和Memcache的區別總結-京東阿里面試

時間 2019-11-20

標籤 redis memcache 區別總結京東阿里面試欄目 Redis 简体版

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集羣：

redis 和memcached都支持集羣php

數據類型

Redis支持的數據類型要豐富得多,Redis不只僅支持簡單的k/v類型的數據，同時還提供String，List,Set,Hash,Sorted Set,pub/sub,Transactions數據結構的存儲。其中Set是HashMap實現的，value永遠爲null而已

memcache支持簡單數據類型，須要客戶端本身處理複雜對象

持久性

redis支持數據落地持久化存儲, 能夠將內存中的數據保持在磁盤中，重啓的時候能夠再次加載進行使用。

memcache不支持數據持久存儲 html

分佈式存儲

redis支持master-slave複製模式

memcache可使用一致性hash作分佈式

value大小不一樣

memcache是一個內存緩存，key的長度小於250字符 ，單個item存儲要小於1M，不適合虛擬機使用

數據一致性不一樣

Redis只使用單核，而Memcached可使用多核，因此平均每個核上Redis在存儲小數據時比Memcached性能更高。而在 100k以上的數據中，Memcached性能要高於Redis，雖然Redis最近也在存儲大數據的性能上進行優化，可是比起Memcached，仍是稍有遜色。

redis使用的是單線程模型，保證了數據按順序提交。

memcache須要使用cas保證數據一致性。CAS（Check and Set）是一個確保併發一致性的機制，屬於「樂觀鎖」範疇；原理很簡單：拿版本號，操做，對比版本號，若是一致就操做，不一致就放棄任何操做

cpu利用

redis單線程模型只能使用一個cpu，能夠開啓多個redis進程

（1）什麼是redis?

Redis 是一個基於內存的高性能key-value數據庫。 ,Redis本質上是一個Key-Value類型的內存數據庫，很像memcached，整個數據庫通通加載在內存當中進行操做，按期經過異步操做把數據庫數據flush到硬盤上進行保存。由於是純內存操做，Redis的性能很是出色，每秒能夠處理超過 10萬次讀寫操做，是已知性能最快的Key-Value DB。
Redis的出色之處不只僅是性能，Redis最大的魅力是支持保存多種數據結構，此外單個value的最大限制是1GB，不像 memcached只能保存1MB的數據，所以Redis能夠用來實現不少有用的功能，比方說用他的List來作FIFO雙向鏈表，實現一個輕量級的高性能消息隊列服務，用他的Set能夠作高性能的tag系統等等。另外Redis也能夠對存入的Key-Value設置expire時間，所以也能夠被看成一個功能增強版的memcached來用。
Redis的主要缺點是數據庫容量受到物理內存的限制，不能用做海量數據的高性能讀寫，所以Redis適合的場景主要侷限在較小數據量的高性能操做和運算上。python

（3）Redis支持的數據類型

Redis經過Key-Value的單值不一樣類型來區分, 如下是支持的類型:
Strings
Lists
Sets 求交集、並集(經過HashMap實現，是個Value永遠爲空的HashMap)
Sorted Set (使用了HashMap 和SkipList,利用HashMap中的score進行排序)
hashesmysql

（4）爲何redis須要把全部數據放到內存中？

Redis爲了達到最快的讀寫速度將數據都讀到內存中，並經過異步的方式將數據寫入磁盤。因此redis具備快速和數據持久化的特徵。若是不將數據放在內存中，磁盤I/O速度爲嚴重影響redis的性能。在內存愈來愈便宜的今天，redis將會愈來愈受歡迎。
若是設置了最大使用的內存，則數據已有記錄數達到內存限值後不能繼續插入新值。git

（5）Redis是單進程單線程的

redis利用隊列技術將併發訪問變爲串行訪問，消除了傳統數據庫串行控制的開銷github

（6）虛擬內存

當你的key很小而value很大時,使用VM的效果會比較好.由於這樣節約的內存比較大.
當你的key不小時,能夠考慮使用一些很是方法將很大的key變成很大的value,好比你能夠考慮將key,value組合成一個新的value.
vm-max-threads這個參數,能夠設置訪問swap文件的線程數,設置最好不要超過機器的核數,若是設置爲0,那麼全部對swap文件的操做都是串行的.可能會形成比較長時間的延遲,可是對數據完整性有很好的保證.redis

本身測試的時候發現用虛擬內存性能也不錯。若是數據量很大，能夠考慮分佈式或者其餘數據庫算法

（7）分佈式

redis支持主從的模式。原則：Master會將數據同步到slave，而slave不會將數據同步到master。Slave啓動時會鏈接master來同步數據。sql

這是一個典型的分佈式讀寫分離模型。咱們能夠利用master來插入數據，slave提供檢索服務。這樣能夠有效減小單個機器的併發訪問數量數據庫

（8）讀寫分離模型

經過增長Slave DB的數量，讀的性能能夠線性增加。爲了不Master DB的單點故障，集羣通常都會採用兩臺Master DB作雙機熱備，因此整個集羣的讀和寫的可用性都很是高。
讀寫分離架構的缺陷在於，不論是Master仍是Slave，每一個節點都必須保存完整的數據，若是在數據量很大的狀況下，集羣的擴展能力仍是受限於單個節點的存儲能力，並且對於Write-intensive類型的應用，讀寫分離架構並不適合。

（9）數據分片模型

爲了解決讀寫分離模型的缺陷，能夠將數據分片模型應用進來。

能夠將每一個節點當作都是獨立的master，而後經過業務實現數據分片。

結合上面兩種模型，能夠將每一個master設計成由一個master和多個slave組成的模型。

（10）Redis的回收策略

volatile-lru：從已設置過時時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選最近最少使用的數據淘汰

volatile-ttl：從已設置過時時間的數據集（server.db[i].expires）中挑選將要過時的數據淘汰

volatile-random：從已設置過時時間的數據集（server.db[i].expires）中任意選擇數據淘汰

allkeys-lru：從數據集（server.db[i].dict）中挑選最近最少使用的數據淘汰

allkeys-random：從數據集（server.db[i].dict）中任意選擇數據淘汰

no-enviction（驅逐）：禁止驅逐數據

(11) redis 最適合的場景

Redis最適合全部數據in-momory的場景，雖然Redis也提供持久化功能，但實際更多的是一個disk-backed的功能，跟傳統意義上的持久化有比較大的差異，那麼可能你們就會有疑問，彷佛Redis更像一個增強版的Memcached，那麼什麼時候使用Memcached,什麼時候使用Redis呢?

若是簡單地比較Redis與Memcached的區別，大多數都會獲得如下觀點：

1 、Redis不只僅支持簡單的k/v類型的數據，同時還提供list，set，zset，hash等數據結構的存儲。
2 、Redis支持數據的備份，即master-slave模式的數據備份。
3 、Redis支持數據的持久化，能夠將內存中的數據保持在磁盤中，重啓的時候能夠再次加載進行使用。

（1）、會話緩存（Session Cache）

最經常使用的一種使用Redis的情景是會話緩存（session cache）。用Redis緩存會話比其餘存儲（如Memcached）的優點在於：Redis提供持久化。當維護一個不是嚴格要求一致性的緩存時，若是用戶的購物車信息所有丟失，大部分人都會不高興的，如今，他們還會這樣嗎？

幸運的是，隨着 Redis 這些年的改進，很容易找到怎麼恰當的使用Redis來緩存會話的文檔。甚至廣爲人知的商業平臺Magento也提供Redis的插件。

（2）、全頁緩存（FPC）

除基本的會話token以外，Redis還提供很簡便的FPC平臺。回到一致性問題，即便重啓了Redis實例，由於有磁盤的持久化，用戶也不會看到頁面加載速度的降低，這是一個極大改進，相似PHP本地FPC。

再次以Magento爲例，Magento提供一個插件來使用Redis做爲全頁緩存後端。

此外，對WordPress的用戶來講，Pantheon有一個很是好的插件 wp-redis，這個插件能幫助你以最快速度加載你曾瀏覽過的頁面。

（3）、隊列

Reids在內存存儲引擎領域的一大優勢是提供 list 和 set 操做，這使得Redis能做爲一個很好的消息隊列平臺來使用。Redis做爲隊列使用的操做，就相似於本地程序語言（如Python）對 list 的 push/pop 操做。

若是你快速的在Google中搜索「Redis queues」，你立刻就能找到大量的開源項目，這些項目的目的就是利用Redis建立很是好的後端工具，以知足各類隊列需求。例如，Celery有一個後臺就是使用Redis做爲broker，你能夠從這裏去查看。

（4），排行榜/計數器

Redis在內存中對數字進行遞增或遞減的操做實現的很是好。集合（Set）和有序集合（Sorted Set）也使得咱們在執行這些操做的時候變的很是簡單，Redis只是正好提供了這兩種數據結構。因此，咱們要從排序集合中獲取到排名最靠前的10個用戶–咱們稱之爲「user_scores」，咱們只須要像下面同樣執行便可：

固然，這是假定你是根據你用戶的分數作遞增的排序。若是你想返回用戶及用戶的分數，你須要這樣執行：

ZRANGE user_scores 0 10 WITHSCORES

Agora Games就是一個很好的例子，用Ruby實現的，它的排行榜就是使用Redis來存儲數據的，你能夠在這裏看到。