为何Redis要比Memcached好用，RedisMemcached
GitHub版本地址: 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应用需要提高性能时,使用缓存是绝大多数架构师的第一选择,自然，Memcached和Redis通常是优先选择。
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案
- 都基于同样的key-value 数据模型
- 所有数据全部放在内存中(这也是适用于缓存的原因)
- 性能得分不分伯仲,包括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网站开发。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,而不是添加新功能特性。
Redis于2009年由 Salvatore Sanfilippo 创建, 直到今天 Sanfilippo 依然是Redis的唯一开发者和代码维护者。 Redis也被称为 "Memcached增强版(Memcached on steroids)", 这一点也不令人惊讶, 因为 Redis 有一部分就是在 Memcached 的经验总结之上构建的的。 Redis比Memcached具有更多的功能特性,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采用, 支持各种语言开发的客户端,有丰富的SDK。 事实上, 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,还因为相对来说他们都非常简单。 对程序员来说上手使用Memcached或Redis相当容易。 安装和设置并集成到系统中可能只需要几分钟时间。 因此花费一点点时间和精力就能立刻大幅提升系统性能 —— 通常是提升一个数量级。 一个简洁的解决方案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
因为Redis是新兴解决方案,提供了更多的功能特性,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。
第一种是很细碎的静态数据,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很少。 Memcached唯一支持的数据类型是字符串 String,非常适合缓存只读数据,因为字符串不需要额外的处理。
第二个场景,是Memcached比Redis更容易水平扩展。 原因在于它的设计和和功能很简单,Memcached更容易扩展。 消息显示, Redis在即将到来的3.0版(阅读CA版本发布笔记)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。
很明显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,最近最少使用)算法,同时优先清除与新数据大小差不多的旧数据块。 相比之下,Redis允许细粒度控制过期缓存,有6种不同的策略可供选择。 Redis还采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,且只能通过纯文本String通信. Redis的 key 和 value 大小限制都是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,为应用程序开发者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,并可以通过单个key来管理它们。
看看用Memcached更新一个对象需要干什么:
- 获取整个字符串
- 反序列化为对象
- 修改其中的值
- 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, 可以大幅度降低资源消耗并提高性能。 Redis的其他数据类型,如List 或者 Set,可用来实现更复杂的缓存管理模式。
Redis的另一个重大优点是其存储的数据是不透明的,这意味着在服务器端可以直接操纵这些数据。 160多个命令中的大部分都可以用来进行数据操作, 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可以让你直接灵活地处理数据任务,而无需通过网络将数据传输给另一个系统进行处理。
Redis提供了可选/可调整的数据持久化, 目的是为了在 崩溃/重启后可以快速加载缓存。 虽然我们一般认为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很有价值的。 在重启后立即加载预热的方式耗时很短, 而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,允许某些服务器宕机的情况下也能提供不间断的服务。 假设要求在某台缓存服务器崩溃时, 只有少部分用户和程序在短时间内受影响, 大多数情况下就需要有一个行之有效的解决方案,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实用技术方案。 需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案。 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。
作者简介: Itamar Haber (@itamarhaber) 是 Redis Labs的首席开发人员, 该企业为开发人员提供完全托管的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。
相关阅读:
- 用Memcached提升Java企业应用性能,Part 1:体系结构和配置
- 用Memcached提升Java企业应用性能,Part 2:基于数据库的webApp
- Cache之争: Azure和AWS升级缓存服务
原文链接: Why Redis beats Memcached for caching
原文日期: 2014-10-15
翻译日期: 2014-10-23
翻译人员: 铁锚
这两年Redis火得可以，Redis也常常被当作Memcached的挑战者被提到桌面上来。关于Redis与Memcached的比较更是比比皆是。然而，Redis真的在功能、性能以及内存使用效率上都超越了Memcached吗？下面内容来自Redis作者在stackoverflow上的一个回答，对应的问题是《Is memcached a dinosaur in comparison to Redis?》（相比Redis，Memcached真的过时了吗？）You should not care too much about performances. Redis is faster per core with small values, but memcached is able to use multiple cores with a single executable and TCP port without help from the client. Also memcached is faster with big values in the order of 100k. Redis recently improved a lot about big values (unstable branch) but still memcached is faster in this use case. The point here is: nor one or the other will likely going to be your bottleneck for the query-per-second they can deliver.没有必要过多的关心性能，因为二者的性能都已经足够高了。由于Redis只使用单核，而Memcached可以使用多核，所以在比较上，平均每一个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。而在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis，虽然Redis最近也在存储大数据的性能上进行优化，但是比起Memcached，还是稍有逊色。说了这么多，结论是，无论你使用哪一个，每秒处理请求的次数都不会成为瓶颈。（比如瓶颈可能会在网卡）You should care about memory usage. For simple key-value pairs memcached is more memory efficient. If you use Redis hashes, Redis is more memory efficient. Depends on the use case.如果要说内存使用效率，使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。当然，这和你的应用场景和数据特性有关。You should care about persistence and replication, two features only available in Redis. Even if your goal is to build a cache it helps that after an upgrade or a reboot your data are still there.如果你对数据持久化和数据同步有所要求，那么推荐你选择Redis，因为这两个特性Memc......余下全文>>
此外，我还讨论过较为常见的基于服务器的数据存储，比如 MongoDB 和 CouchDB。每个数据存储都有其优势和劣势，特别是当应用于特定领域时。 本期的 Java 开发 2.0 关注的是 Redis，一种轻量级键值对数据存储。多数 NoSQL 实现本质上都是键值对，但是 Redis 支持非常丰富的值集，其中包括字符串、列表、集以及散列。因此，Redis 通常被称为数据结构服务器。Redis 也以异常快速而闻名，这使得它成为某一特定类型使用案例的最优选择。 当我们想要了解一种新事物时，将其同熟知的事物进行比较可能会有所帮助，因此，我们将通过对比其与 memcached 的相似性以开启 Redis 探索之旅。接着我们将介绍 Redis 的主要功能，这些功能可以使其在某些应用场景可以胜过 memcached。最后我将向您展示如何将 Redis 作为一个传统数据存储用于模型对象。Redis 和 memcached Memcached 是一个众所周知的内存对象缓存系统，通过将目标键和值导入内存缓存运行。因此，Memcached 能回避读取磁盘时发生的 I/O 成本问题。在 Web 应用程序和数据库之间粘贴 memcached 时会产生更好的读取性能。因此，对于那些需要快速数据查询的应用程序，Memcached 是一个不错的选择。其中的一个例子为股票查询服务，需要另外访问数据库获取相对静态数据，如股票名称或价格信息。 MemcacheDB 将Redis 与 memcached 相比较并不公平，它与 MemcacheDB 相比要好的多，MemcacheDB 是一个分布式键值对存储系统，专为数据持久化而设计。MemcacheDB 与 Redis 较为相似，其新增优势可以使其轻松地与 memcached 实现的客户端进行通信。 但是memcached 也有其局限性，其中一个事实就是它所有的值均是简单的字符串。Redis 作为 memcached 的替代者，支持更加丰富的功能集。一些基准 (benchmarks) 也表明 Redis 的速度要比 memcached 快很多。Redis 提供的丰富数据类型使其可以在内存中存储更为复杂的数据，这是使用 memcached 无法实现的。同 memcached 不一样，Redis 可以持久化其数据。 Redis 解决了一个重大的缓存问题，而其丰富的功能集又为其找到了其他用途。由于 Redis 能够在磁盘上存储数据以及跨节点复制数据，因而可以作为数据仓库用于传统数据模式（也就是说，您可以使用 Redis，就像使用 RDBMS 一样）。Redis 还经常被用作队列系统。在本用例中，Redis 是备份和工作队列持久化存储（利用 Redis 的列表类型）的基础。GitHub 是以此种方法使用 Redis 的大规模基础架构示例准备好 Redis，立即开始! 要开始使用 Redis，您需要访问它，可以通过本地安装或者托管供应商来实现访问。如果您使用的 MAC，安装过程可能就不那么简单。如果您使用的是 Windows??，您需要先安装 Cygwin。如果您正在寻找一个托管供应商，Redis4You 拥有一个免费计划。不管您以何种方式访问，您都能够根据本文下列示例进行操作，但是我需要指出的是，使用一个托管供应商进行缓存可能并不是很好的缓存解决方案，因为网络延迟可能会抵消任何性能优势。 您需要通过命令与 Redis 进行交互，这就是说，这里没有 SQL 类查询语言。使用 Redis 工作非常类似于使用传统 map 数据结构，即所有的......余下全文>>