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選redis還是memcache,源碼怎麼說?

memcache和redis是網際網路分層架構中,最常用的KV緩存。不少同學在選型的時候會糾結,到底是選擇memcache還是redis。

畫外音:不鼓勵粗暴的實踐,例如“memcache提供的功能是redis提供的功能的子集,不用想太多,選redis準沒錯”。

雖然redis比memcache更晚出來,且功能确實也更豐富,但對于一個技術人,了解“是以然”恐怕比“選擇誰”更重要一些。

什麼時候傾向于選擇redis?

業務需求決定技術選型,當業務有這樣一些特點的時候,選擇redis會更加适合。

複雜資料結構

value是哈希,清單,集合,有序集合這類複雜的資料結構時,會選擇redis,因為mc無法滿足這些需求。

最典型的場景,使用者訂單清單,使用者消息,文章評論清單等。

持久化

mc無法滿足持久化的需求,隻得選擇redis。

但是,這裡要提醒的是,真的使用對了redis的持久化功能麼?

千萬不要把redis當作資料庫用:

(1)redis的定期快照不能保證資料不丢失

(2)redis的AOF會降低效率,并且不能支援太大的資料量

不要期望redis做固化存儲會比mysql做得好,不同的工具做各自擅長的事情,把redis當作資料庫用,這樣的設計八成是錯誤的。

緩存場景,開啟固化功能,有什麼利弊?

如果隻是緩存場景,資料存放在資料庫,緩存在redis,此時如果開啟固化功能:

優點是,redis挂了再重新開機,記憶體裡能夠快速恢複熱資料,不會瞬時将壓力壓到資料庫上,沒有一個cache預熱的過程。

缺點是,在redis挂了的過程中,如果資料庫中有資料的修改,可能導緻redis重新開機後,資料庫與redis的資料不一緻。

是以,隻讀場景,或者允許一些不一緻的業務場景,可以嘗試開啟redis的固化功能。

天然高可用

redis天然支援叢集功能,可以實作主動複制,讀寫分離。

redis官方也提供了sentinel叢集管理工具,能夠實作主從服務監控,故障自動轉移,這一切,對于用戶端都是透明的,無需程式改動,也無需人工介入。

而memcache,要想要實作高可用,需要進行二次開發,例如用戶端的雙讀雙寫,或者服務端的叢集同步。

但是,這裡要提醒的是,大部分業務場景,緩存真的需要高可用麼?

(1)緩存場景,很多時候,是允許cache miss

(2)緩存挂了,很多時候可以通過DB讀取資料

是以,需要認真剖析業務場景,高可用,是否真的是對緩存的主要需求?

畫外音:即時通訊業務中,使用者的線上狀态,就有高可用需求。

存儲的内容比較大

memcache的value存儲,最大為1M,如果存儲的value很大,隻能使用redis。

什麼時候傾向于memcache?

純KV,資料量非常大,并發量非常大的業務,使用memcache或許更适合。

這要從mc與redis的底層實作機制差異說起。

記憶體配置設定

memcache使用預配置設定記憶體池的方式管理記憶體,能夠省去記憶體配置設定時間。

redis則是臨時申請空間,可能導緻碎片。

從這一點上,mc會更快一些。

虛拟記憶體使用

memcache把所有的資料存儲在實體記憶體裡。

redis有自己的VM機制,理論上能夠存儲比實體記憶體更多的資料,當資料超量時,會引發swap,把冷資料刷到磁盤上。

從這一點上,資料量大時,mc會更快一些。

網絡模型

memcache使用非阻塞IO複用模型,redis也是使用非阻塞IO複用模型。

但由于redis還提供一些非KV存儲之外的排序,聚合功能,在執行這些功能時,複雜的CPU計算,會阻塞整個IO排程。

從這一點上,由于redis提供的功能較多,mc會更快一些。

線程模型

memcache使用多線程,主線程監聽,worker子線程接受請求,執行讀寫,這個過程中,可能存在鎖沖突。

redis使用單線程,雖無鎖沖突,但難以利用多核的特性提升整體吞吐量。

從這一點上,mc會快一些。

最後說兩點

代碼可讀性,代碼品質

看過mc和redis的代碼,從可讀性上說,redis是我見過代碼最清爽的軟體,甚至沒有之一,或許簡單是redis設計的初衷,編譯redis甚至不需要configure,不需要依賴第三方庫,一個make就搞定了。

而memcache,可能是考慮了太多的擴充性,多系統的相容性,代碼不清爽,看起來費勁。

例如網絡IO的部分,redis源碼1-2個檔案就搞定了,mc使用了libevent,一個fd傳過來傳過去,又pipe又線程傳遞的,特别容易把人繞暈。

畫外音:理論上,mc隻支援kv,而redis支援了這麼多功能,mc性能應該高非常多非常多,但實際并非如此,真的可能和代碼品質有關。

水準擴充的支援

不管是mc和redis,服務端叢集沒有天然支援水準擴充,需要在用戶端進行分片,這其實對調用方并不友好。如果能服務端叢集能夠支援水準擴充,會更完美一些。

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