Memcache與Redis比較

下文中，memcached簡稱M，redis簡稱R。

定位

M最初的定位是內存緩存的擴展，能夠合理分配使用多臺服務器的未使用內存。

R的定位是結構數據存儲服務器，在內存中存儲數據是增長性能的一種方式，因此它支持數據持久化以及不活躍數據落到磁盤。
R同時支持Pub/Sub模式的消息隊列服務

數據類型支持

M使用key-value的方式存儲數據，對於集合類型沒有很好的支持。

R支持strings、hashes、lists、sets、sorted sets，能夠更方便的適應業務場景，可是集合類型會帶來額外的性能開銷。

數據存儲

M是全內存的方式存儲數據。

R是內存優先，其中key是所有存放在內存中的，value部分存儲在內存中，部分存儲在磁盤中（非活躍數據）。R有兩種方式將數據存儲到磁盤，一種是之內存快照的方式存儲（adb.c），一種是以順序命令的方式（aof.c）。

內存管理

M使用固定長度的方式分配內存。首先選擇合適大小的Slab Class（不一樣的固定大小，根據數據的大小選擇），而後將數據存儲到Slab Class下的Chunk（固定大小）中。Chunk使用空閒列表的方式管理。

R將每一個數據塊的大小存儲在數據塊的頭部，經過一個數組（zmalloc_allocations）來管理數據塊，參見zmalloc.c。
R推薦使用hashes，它有更好的存儲和檢索效率。相對於M來講，R的方式可能會產生少許的內存碎片，同時R會存在數據從內存swap到磁盤的狀況。

集羣

M自己並不支持集羣，通常是用一致性hash的方式將不一樣區段的數據存儲在不一樣的服務器上面，所以存在單點故障和集羣容量伸縮的問題。
M集羣的問題能夠經過緩存代理服務器規避，後端的M各自獨立，代理服務器負責之間的數據同步及可用性檢測。

R的cluster支持分佈式存儲的方式，同時支持Master-Slave應對單獨故障。R的節點之間經過命令記錄的方式執行同步。

數據一致性

M使用cas命令保證數據一致性。

R使用事務（Pipelining、Scripting方式）保證一組操做的原子性。

IO

M使用多線程模型，非阻塞IO複用（使用epoll或者kqueue，也能夠用poll or select可是不推薦），網絡IO處理使用了libevent。多線程能夠發揮多核的優點，可是會帶來併發讀寫的問題，M使用了鎖來處理緩存一致性的問題，這會帶來額外的性能開銷。

R使用單線程模型，非阻塞IO複用，使用了一個簡單事件驅動庫ae（ae.c），支持epoll、kqueue和select。單線程方式有更好的性能，可是聚合計算等操做會形成阻塞。數據的持久化使用了額外的線程。

性能

• M在數據長度比較大時性能優於R（多線程IO）
• R在數據超出內存大小且冷熱不明顯時，性能很是差（swap優化不到位或者R不太關注swap，特別是執行數據壓縮時，cpu消耗很大）
• 對於集合類型的操做，R明顯是比M好的（天生支持hashes、lists、sets、sorted sets，減小網絡開銷）

總結

M更適合分佈式緩存，若是你不care緩存穿透和緩存丟失。 R更適合數據存儲，同時它的內存存儲方式能夠大大提升操做效率，問題在於它對於事務支持的缺乏。可是R並不適合單純的存儲系統，這方面Mongodb會是更好的選擇。