为什么Redis比Memcached易

GitHub版本号地址: https://github.com/cncounter/translation/blob/master/tiemao_2014/Redis_beats_Memcached/Redis_beats_Memcached.md

副标题: Redis是新兴的通用存储系统,而Memcached仍有其适用领域

Memcached还是Redis? 在现代高性能Web应用中这一直是个争论不休的话题。在基于关系型数据库的Web应用须要提高性能时,使用缓存是绝大多数架构师的第一选择,自然，Memcached和Redis一般是优先选择。

共同特征

都是 key-value 形式的内存数据库
都是NoSQL家族的数据管理解决方式
都基于相同的key-value 数据模型
所有数据所有放在内存中(这也是适用于缓存的原因)
性能得分不分伯仲,包含数据吞吐量和延迟等指标
都是成熟的、广受开源项目欢迎的 key-value存储系统

Memcached最初在2003年由 Brad Fitzpatrick 为 LiveJournal站点开发。然后又用C语言重写了一遍(初版为Perl实现),并开放给公众使用,从此成为现代Web系统开发的基石。

当前Memcached的发展方向是改进稳定性和性能优化,而不是加入新功能特性。

Redis于2009年由 Salvatore Sanfilippo 创建, 直到今天 Sanfilippo 依旧是Redis的唯一开发人员和代码维护者。 Redis也被称为 "Memcached增强版(Memcached on steroids)", 这一点也不令人吃惊, 由于 Redis 有一部分就是在 Memcached 的经验总结之上构建的的。 Redis比Memcached具有很多其它的功能特性,这使得它更灵活,更强大也更复杂。

Memcached和Redis被众多企业以及大量生产系统所採用, 支持各种语言开发的client,有丰富的SDK。其实, 在上点规模的互联网Web开发语言中,基本上没有不支持Memcached或Redis的。

为什么Memcached和Redis如此流行? 不仅是其具有超高的性能,还由于相对来说他们都非常easy。对程序猿来说上手使用Memcached或Redis相当easy。安装和设置并集成到系统中可能仅仅须要几分钟时间。因此花费一点点时间和精力就能立马大幅提升系统性能 —— 一般是提升一个数量级。

一个简洁的解决方式却能获得巨大的性能收益: 这酸爽简直超乎你的想象。

Memcached 适用场景

由于Redis是新兴解决方式,提供了很多其它的功能特性,比起Memcached来说, Redis一般都是更好的选择。在两个特定场景下Memcached可能是更好的选择。

第一种是非常细碎的静态数据,如HTML代码片段。 Memcached的内存管理不像Redis那么复杂,所以性能更高一些,原因是Memcached 的元数据metadata更小,相对来说额外开销就非常少。 Memcached唯一支持的数据类型是字符串 String,非常适合缓存仅仅读数据,由于字符串不须要额外的处理。

第二个场景,是Memcached比Redis更easy水平扩展。原因在于它的设计和和功能非常easy,Memcached更easy扩展。消息显示, Redis在即将到来的3.0版(阅读CA版本号公布笔记)将内置可靠的集群支持[但一直在跳票]。

Redis 用武之地

除非受环境制约(如遗留系统),或者业务符合上面的2种情况,否则你应该优先选择Redis。使用Redis作为缓存,通过调优缓存内容,系统效率能获得极其提升。

非常明显Redis的优势在于缓存管理。

缓存通过某种数据回收机制(data eviction mechanism)在必要时将旧数据从内存中删除,为新数据腾出空间。 Memcached的数据回收机制使用LRU(Least Recently Used,近期最少使用)算法,同一时候优先清除与新数据大小差点儿相同的旧数据块。相比之下,Redis同意细粒度控制过期缓存,有6种不同的策略可供选择。 Redis还採用了一些更复杂的内存管理方法和回收策略。

Redis对缓存的对象提供更大的灵活性。而Memcached限制 key 为250字节,限制 value 为1 MB,且仅仅能通过纯文本String通信. Redis的 key 和 value 限制大小都是512 MB,是二进制安全的【即不丢数据,与编码无关】。

Redis提供6种数据类型,使缓存以及管理缓存变得更加智能和方便,为应用程序开发人员打开了一个无限可能的世界。

相比将对象序列化后通过字符串存储, Redis 通过 Hash来存储一个对象的字段和值,并能够通过单个key来管理它们。

看看用Memcached更新一个对象须要干什么:

获取整个字符串
反序列化为对象
改动当中的值
再次序列化该对象
在缓存中将整个字符串替换为新字符串

并且每次更新都要干这些破事。

而使用Redis Hash的方式, 能够大幅度减少资源消耗并提高性能。

Redis的其它数据类型,如List 或者 Set,可用来实现更复杂的缓存管理模式。

Redis的还有一个重大长处是其存储的数据是不透明的,这意味着在server端能够直接操纵这些数据。

160多个命令中的大部分都能够用来进行数据操作, 所以通过服务端脚本调用进行数据处理成为现实。

这些内置命令和用户脚本能够让你直接灵活地处理数据任务,而无需通过网络将传输数据给还有一个系统进行处理。

Redis提供了可选/可调整的数据持久化, 目的是为了在崩溃/重新启动后能够高速载入缓存。

尽管我们一般觉得缓存中的数据是不稳定,瞬时的, 但在缓存系统中将数据持久化到磁盘还是非常有价值的。

在重新启动后马上载入预热的方式耗时非常短, 并且减轻了主数据库系统的开销。

最后, Redis提供主从复制(replication)。 Replication 可用于实现高可用的cache系统,同意某些server宕机的情况下也能提供不间断的服务。如果要求在某台缓存server崩溃时, 仅仅有少部分用户和程序在短时间内受影响, 大多数情况下就须要有一个行之有效的解决方式,来保证缓存内容和服务的可用性。

当今开源软件一直在提供最佳的有用技术方案。须要使用缓存来提高应用系统性能时,Redis和Memcached是最佳的产品级解决方式。但考虑到其丰富的功能和先进的设计,绝大多数时候Redis都应该是你的第一选择。

作者简单介绍: Itamar Haber (@itamarhaber) 是 Redis Labs的首席开发人员, 该企业为开发人员提供全然托管的Memcached和Redis云服务。

具有多年软件产品研发经验,曾在 Xeround, Etagon, Amicada, and M.N.S Ltd.担任管理和领导职位. Itamar 获得 Northwestern and Tel-Aviv Universitiesd 的Kellogg-Recanati工商管理硕士, 以及 Science in Computer Science 学士。