NoSQL數(shù)據(jù)庫:Redis適用場(chǎng)景及產(chǎn)品定位

1.網(wǎng)絡(luò)IO模型
  Memcached是多線程,非阻塞IO復(fù)用的網(wǎng)絡(luò)模型揣非,分為監(jiān)聽主線程和worker子線程叛氨,監(jiān)聽線程監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)連接,接受請(qǐng)求后擂橘,將連接描述字pipe 傳遞給worker線程晌区,進(jìn)行讀寫IO, 網(wǎng)絡(luò)層使用libevent封裝的事件庫,多線程模型可以發(fā)揮多核作用通贞,但是引入了cache coherency和鎖的問題朗若,比如,Memcached最常用的stats 命令昌罩,實(shí)際Memcached所有操作都要對(duì)這個(gè)全局變量加鎖哭懈,進(jìn)行計(jì)數(shù)等工作,帶來了性能損耗茎用。


(Memcached網(wǎng)絡(luò)IO模型)
  Redis使用單線程的IO復(fù)用模型遣总,自己封裝了一個(gè)簡(jiǎn)單的AeEvent事件處理框架,主要實(shí)現(xiàn)了epoll轨功、kqueue和select旭斥,對(duì)于單純只有IO操作來說,單線程可以將速度優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大夯辖,但是Redis也提供了一些簡(jiǎn)單的計(jì)算功能琉预,比如排序、聚合等蒿褂,對(duì)于這些操作圆米,單線程模型實(shí)際會(huì)嚴(yán)重影響整體吞吐量,CPU計(jì)算過程中啄栓,整個(gè)IO調(diào)度都是被阻塞住的娄帖。
  2.內(nèi)存管理方面
  Memcached使用預(yù)分配的內(nèi)存池的方式,使用slab和大小不同的chunk來管理內(nèi)存昙楚,Item根據(jù)大小選擇合適的chunk存儲(chǔ)近速,內(nèi)存池的方式可以省去申請(qǐng)/釋放內(nèi)存的開銷,并且能減小內(nèi)存碎片產(chǎn)生,但這種方式也會(huì)帶來一定程度上的空間浪費(fèi)削葱,并且在內(nèi)存仍然有很大空間時(shí)奖亚,新的數(shù)據(jù)也可能會(huì)被剔除,原因可以參考Timyang的文章:http://timyang.net/data/Memcached-lru-evictions/
  Redis使用現(xiàn)場(chǎng)申請(qǐng)內(nèi)存的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)析砸,并且很少使用free-list等方式來優(yōu)化內(nèi)存分配昔字,會(huì)在一定程度上存在內(nèi)存碎片,Redis跟據(jù)存儲(chǔ)命令參數(shù)首繁,會(huì)把帶過期時(shí)間的數(shù)據(jù)單獨(dú)存放在一起作郭,并把它們稱為臨時(shí)數(shù)據(jù),非臨時(shí)數(shù)據(jù)是永遠(yuǎn)不會(huì)被剔除的弦疮,即便物理內(nèi)存不夠夹攒,導(dǎo)致swap也不會(huì)剔除任何非臨時(shí)數(shù)據(jù)(但會(huì)嘗試剔除部分臨時(shí)數(shù)據(jù)),這點(diǎn)上Redis更適合作為存儲(chǔ)而不是cache胁塞。
  3.數(shù)據(jù)一致性問題
  Memcached提供了cas命令咏尝,可以保證多個(gè)并發(fā)訪問操作同一份數(shù)據(jù)的一致性問題。 Redis沒有提供cas 命令闲先,并不能保證這點(diǎn)状土,不過Redis提供了事務(wù)的功能,可以保證一串 命令的原子性伺糠,中間不會(huì)被任何操作打斷蒙谓。
  4.存儲(chǔ)方式及其它方面
  Memcached基本只支持簡(jiǎn)單的key-value存儲(chǔ),不支持枚舉训桶,不支持持久化和復(fù)制等功能
  Redis除key/value之外累驮,還支持list,set,sorted set,hash等眾多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),提供了KEYS
  進(jìn)行枚舉操作舵揭,但不能在線上使用谤专,如果需要枚舉線上數(shù)據(jù),Redis提供了工具可以直接掃描其dump文件午绳,枚舉出所有數(shù)據(jù)置侍,Redis還同時(shí)提供了持久化和復(fù)制等功能。
  5.關(guān)于不同語言的客戶端支持
  在不同語言的客戶端方面拦焚,Memcached和Redis都有豐富的第三方客戶端可供選擇蜡坊,不過因?yàn)镸emcached發(fā)展的時(shí)間更久一些,目前看在客戶端支持方面赎败,Memcached的很多客戶端更加成熟穩(wěn)定秕衙,而Redis由于其協(xié)議本身就比Memcached復(fù)雜,加上作者不斷增加新的功能等僵刮,對(duì)應(yīng)第三方客戶端跟進(jìn)速度可能會(huì)趕不上据忘,有時(shí)可能需要自己在第三方客戶端基礎(chǔ)上做些修改才能更好的使用鹦牛。
  根據(jù)以上比較不難看出,當(dāng)我們不希望數(shù)據(jù)被踢出勇吊,或者需要除key/value之外的更多數(shù)據(jù)類型時(shí)曼追,或者需要落地功能時(shí),使用Redis比使用Memcached更合適萧福。
  關(guān)于Redis的一些周邊功能
  Redis除了作為存儲(chǔ)之外還提供了一些其它方面的功能拉鹃,比如聚合計(jì)算、pubsub鲫忍、scripting等,對(duì)于此類功能需要了解其實(shí)現(xiàn)原理钥屈,清楚地了解到它的局限性后悟民,才能正確的使用,比如pubsub功能篷就,這個(gè)實(shí)際是沒有任何持久化支持的射亏,消費(fèi)方連接閃斷或重連之間過來的消息是會(huì)全部丟失的,又比如聚合計(jì)算和scripting等功能受Redis單線程模型所限竭业,是不可能達(dá)到很高的吞吐量的智润,需要謹(jǐn)慎使用。
  總的來說Redis作者是一位非常勤奮的開發(fā)者未辆,可以經(jīng)晨弑粒看到作者在嘗試著各種不同的新鮮想法和思路,針對(duì)這些方面的功能就要求我們需要深入了解后再使用咐柜。
  總結(jié):
  1.Redis使用最佳方式是全部數(shù)據(jù)in-memory兼蜈。
  2.Redis更多場(chǎng)景是作為Memcached的替代者來使用。
  3.當(dāng)需要除key/value之外的更多數(shù)據(jù)類型支持時(shí)拙友,使用Redis更合適为狸。
  4.當(dāng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不能被剔除時(shí),使用Redis更合適遗契。

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