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选redis还是memcache,源码怎样说?

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memcache和redis是互联网分层架构中,最常用的KV缓存。不少同学在选型的时候会纠结,究竟是选择memcache还是redis。
画外音:不鼓励粗暴的实践,例如“memcache提供的功能是redis提供的功能的子集,不用想太多,选redis准没错”。

虽然redis比memcache更晚出来,且功能的确也更丰富,但对于一个技术人,理解“所以然”恐怕比“选择谁”更重要一些

什么时候倾向于选择redis?
业务需求决定技术选型,当业务有这样一些特点的时候,选择redis会更加适合。

复杂数据结构
value是哈希,列表,集合,有序集合这类复杂的数据结构时,会选择redis,由于mc无法满足这些需求。
最典型的场景,客户订单列表,客户消息,帖子评论列表等。

持久化
mc无法满足持久化的需求,只得选择redis。
但是,这里要提示的是,真的使用对了redis的持久化功能么?

千万不要把redis当作数据库用:
(1)redis的定期快照不能保证数据不丢失
(2)redis的AOF会降低效率,并且不能支持太大的数据量
不要期望redis做固化存储会比mysql做得好,不同的工具做各自擅长的事情,把redis当作数据库用,这样的设计八成是错误的。

缓存场景,开启固化功能,有什么利弊?
假如只是缓存场景,数据存放在数据库,缓存在redis,此时假如开启固化功能:

优点是,redis挂了再重启,内存里能够快速恢复热数据,不会瞬时将压力压到数据库上,没有一个cache预热的过程。
缺点是,在redis挂了的过程中,假如数据库中有数据的修改,可能导致redis重启后,数据库与redis的数据不一致。

因而,只读场景,或允许一些不一致的业务场景,可以尝试开启redis的固化功能。

天然高可用
redis天然支持集群功能,可以实现主动复制,读写分离。
redis官方也提供了sentinel集群管理工具,能够实现主从服务监控,故障自动转移,这一切,对于客户端都是透明的,无需程序改动,也无需人工介入。

而memcache,要想要实现高可用,需要进行二次开发,例如客户端的双读双写,或服务端的集群同步。

但是,这里要提示的是,大部分业务场景,缓存真的需要高可用么?
(1)缓存场景,很多时候,是允许cache miss
(2)缓存挂了,很多时候可以通过DB读取数据
所以,需要认真剖析业务场景,高可用,能否真的是对缓存的主要需求?
画外音:即时通讯业务中,客户的在线状态,就有高可用需求。

存储的内容比较大
memcache的value存储,最大为1M,假如存储的value很大,只能使用redis。

什么时候倾向于memcache?
纯KV,数据量非常大,并发量非常大的业务,使用memcache或许更适合。
这要从mc与redis的底层实现机制差异说起。
内存分配
memcache使用预分配内存池的方式管理内存,能够省去内存分配时间。
redis则是临时申请空间,可能导致碎片。
从这一点上,mc会更快一些。

虚拟内存使用
memcache把所有的数据存储在物理内存里。
redis有自己的VM机制,理论上能够存储比物理内存更多的数据,当数据超量时,会引发swap,把冷数据刷到磁盘上。
从这一点上,数据量大时,mc会更快一些。

网络模型
memcache使用非阻塞IO复用模型,redis也是使用非阻塞IO复用模型。
但由于redis还提供一些非KV存储之外的排序,聚合功能,在执行这些功能时,复杂的CPU计算,会阻塞整个IO调度。
从这一点上,由于redis提供的功能较多,mc会更快一些。

线程模型
memcache使用多线程,主线程监听,worker子线程接受请求,执行读写,这个过程中,可能存在锁冲突。
redis使用单线程,虽无锁冲突,但难以利用多核的特性提升整体吞吐量。
从这一点上,mc会快一些。

最后说两点
代码可读性,代码质量
看过mc和redis的代码,从可读性上说,redis是我见过代码最清新的软件,甚至没有之一,或许简单是redis设计的初衷,编译redis甚至不需要configure,不需要依赖第三方库,一个make就搞定了。

而memcache,可能是考虑了太多的扩展性,多系统的兼容性,代码不清新,看起来费劲。
例如网络IO的部分,redis源码1-2个文件就搞定了,mc使用了libevent,一个fd传过来传过去,又pipe又线程传递的,特别容易把人绕晕。
画外音:理论上,mc只支持kv,而redis支持了这么多功能,mc性能应该高非常多非常多,但实际并非如此,真的可能和代码质量有关。

水平扩展的支持
不管是mc和redis,服务端集群没有天然支持水平扩展,需要在客户端进行分片,这其实对调用方并不友好。假如能服务端集群能够支持水平扩展,会更完美一些。
“选redis还是memcache”,面试官究竟想考察啥?

说了很多,希望大家对redis和memcache有了新的认识,哪怕是一点点。

技术人,谢转。
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