缓存Memcached 与 Redis 相同点差异点分析

memcach简介

Memcache时一个内存对象缓存系统，用于加速动态web应用程序，减轻数据库负载。它可以应对任意多个连接，使用非阻塞的网络I/O，
工作机制：
在内存中开辟一块空间，然后建立一个hash表，memcached自管理这些hash表

工作原理

Memcached基于健值对存储，key会通过hash算法转化成hash-key，便于查找。
Memcached有两个核心组件组成：服务端（server）和客户端,在一个memcached的查询中，客户端会先计算key的hash值来确定所出的server位置。当server确定以后，客户端对就会发送一个查询请求给对应的server，让它查找确切的数据。

内存管理机制

emcached会预先分配内存，
Memcached使用预分配的内存池的方式，使用slab和大小不同的chunk来管理内存，ltem根据大小选择合适的chunk存储，内存池的方式可以省去申请/释放内存的开销，并且减少内存碎片的产生，但这种方式也会带来一定程度上的空间浪费

memcache与redis区别

1）redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list,set,hash等数据结构的存储
2)内存使用使用效率对比
使用简单的key-value存储的话，memcached的内存利用率会更高一点，如果redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，内存的利用率更高。
3）性能对比：由于redis只使用单核，而memcached使用多核，所以平均在每一个核上redis在存储小数据时比memcached性能更高，而在100Ks=以上的时候memcached性能要高于redis
4）内存管理机制的不同
在redis中,并不是所有的数据都一一直存储在内存中的，这是和memcached相比最大的一个区别
Redis只会缓存所有的key端的信息，如果redis发现内存的使用量超过某一个值，将触发swap的操作，redis根据相应的表达式计算出那些key对应value需要swap到磁盘，然后再将这些这些key对应的value持久化到磁盘中，同时再内存清除。同时由于redis将内存中的数据swap到磁盘的时候，提供服务的主线程和进行swap操作的子进程会共享这部分内存，所以如果更新需要swap的数据，redis将阻塞这个操作，直到子线程完成swap操作后才可以进行修改
5）数据持久化的支持
虽然redis是基于内存的存储系统，但是他本身是支持内存数据的持久化，而且主要提供两种主要的持久化策略，RDB快照和AOF日志，而memcached是不支持数据持久化的操作的。
RDB持久化通过保存了数据库的健值对来记录数据库状态的不同，AOF持久化是通过保存reds服务器所执行的命令来保存记录数据库的状态的，
RDB持久化保存数据库状态的方法是将msg,fruits,numbers三个健的健值对保存到RDB文件中，而AOF持久化保存数据库的状态则是将服务器执行的SET，SADD，RPUSH三个命令保存到AOF文件中的，

RDB快照

redis支持将当前的数据快照存放成一个数据文件的持久化机制，即RDB快照，但是一个持续写入的数据库是如何生成快照的，
在生成快照的时候，将当前的进程fork出一个子进程，然后在子进程中循环所有的数据，将数据写成RDB文件。我们可以通过redis的slave指令来配置RDB快照生成的时机。RDB文件不会坏掉，因为其写操作是在一个新进程中进行的，当生成一个新的RDB文件时redis生成的子进程会先将数据写到一个临时文件中，然后通过原子性rename系统调用将临时文件重命名为RDB文件。

AOF持久化的实现

OF持久化的实现可以分为命令追击（append），文件写入，文件同步（sync）
1）命令追加
当AOF持久化功能打开的时候，服务器在执行完一个写命令的时候，会以协议的格式将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的末尾
2）AOF文件的写入与同步
服务器在处理文件事件时可能会执行写命令，使得一些内容被追加到aof_buf缓冲区里面，所以服务器在每次结束一个事件循环之前，它都会调用flushAppendonlyFIle函数考虑是否需要将将缓冲区的内容写入和保存到AOF文件里面。如果函数被调用，并且距离上次同步AOF文件已经超过了一秒钟，那么服务器会先将aof_buf中的内容写入到AOF文件中，然后再对AOF文件进行同步
3）文件的载入与数据还原
4）AOF重写
AOF持久化保存的命令越来越多，文件里的内容也月来越多，会对计算机造成影响。为了解决AOF文件体积膨胀问题，REDIS提供了AOF重写功能。Redis服务器可以创建一个新的AOF文件，新旧两个AOF文件保存的数据状态相同，但新AOF文件不会包含任何浪费空间的冗余命令，所以新的AOF会比旧的体积要小