Memcache与Redis比较
Memcache与Redis对比
memcached 和 redis 都属于内存(memory)键-值(key-value)数据库，在设计和思想上有许多相同之处，功能和应用在很多场合(如分布式缓存服务)也相似。它们都从属于数据库解决方案中的 nosql 家族，由于两者都将数据存储在内存中，自然而然，它们都是非常理想的缓存实现方案。
memcached 最初是由 Brad Fitzpatrick 于 2003 年开发而成。而 redis 则由 Salvatore Sanfilippo 于 2009 年创建，它本身也从 memcached 上吸取借鉴大量宝贵经验教训，被称为 “强化版 memcached”。确实，redis 在功能多样性方面要胜过 memcached，虽然强大且更具灵活性，但复杂程度也比 memcached 更甚。
基本架构和思想
memcached
memcached 采用客户端-服务器(C/S)的架构，客户端和服务器端的通讯使用自定义的协议标准，只要满足协议格式要求，客户端 Library 可以用任何语言实现。
从用户的角度来说，服务器维护了一个键-值关系的数据表，服务器之间相互独立，互相之间不共享数据也不做任何通讯操作。也就是说，memcached 本身不支持分布式扩展。客户端需要知道所有的服务器，并自行负责管理数据在各个服务器间的分配。
在服务器端，内部的数据存储，使用基于 Slab 的内存管理方式，有利于减少内存碎片和频繁分配销毁内存所带来的开销。各个 Slab 按需动态分配一个 page 的内存（和 4K page的概念不同，这里默认 page 为 1M），page 内部按照不同 slab class 的尺寸再划分为内存 chunk 供服务器存储 KV 键值对使用。
memcached 的基本应用模型：
redis
redis 的基本应用模式和上图 memcached 的基本相似，不难发现网上到处都是关于 redis 是否可以完全替代 memcached 使用的问题。
redis 内部的数据结构最终也会落实到 key-value 对应的形式，不过从暴露给用户的数据结构来看，要比 memcached 丰富，除了标准的通常意义的键值对，redis 还支持 List，Set， Hashes，Sorted Set 等数据结构。
基本命令
memcached 的命令或者说通讯协议非常简单，server 所支持的命令基本就是对特定 key 的添加，删除，替换，原子更新，读取等，具体包括 set, get, add, replace, append, inc/dec 等等。
memcached 的通讯协议包括文本格式和二进制格式，用于满足简单网络客户端工具（如 telnet）和对性能要求更高的客户端的不同需求。
redis 的命令在 kv(string 类型)上提供与 memcached 类似的基本操作，在其它数据结构上也支持基本类似的操作（当然还有这些数据结构所特有的操作，如 set 的 union，list 的 pop 等）而支持更多的数据结构，在一定程度上也就意味着更加广泛的应用场合。
除了多种数据结构的支持，redis 相比 memcached 还提供了许多额外的特性，比如 subscribe/publish 命令，以支持发布/订阅模式这样的通知机制等等，这些额外的特性同样有助于拓展它的应用场景。
redis 的客户端-服务器通讯协议完全采用文本格式(在将来可能的服务器间通讯会采用二进制格式)。
事务
redis 通过 multi / watch / exec 等命令可以支持事务的概念，原子性的执行一批命令。在 2.6 以后的版本中由于添加了对 script 脚本的支持，而脚本固有的是以 transaction 事务的方式执行的，并且更加易于使用，所以不排除将来取消 multi 等命令接口的可能性。
memcached 的应用模式中，除了 increment/decrement 这样的原子操作命令，不存在对事务的支持。
数据备份与持久化
memcached 不保证存储的数据的有效性，slab 内部基于 LRU 也会自动淘汰旧数据，客户端不能假设数据在服务器端的当前状态，这应该说是 memcached 的 feature 设定，用户不必太多关心或者自己管理数据的淘汰更新工作，当然是否适合你的应用，取决于具体的需求，它也可能成为你需要精确自行控制 cache 生命周期的一个障碍。
memcached 也不做数据的持久化工作，但是有许多基于 memcached 协议的项目实现了数据的持久化，例如 memcache DB 使用 BerkeleyDB 进行数据存储，但本质上它已经不是一个 cache server，而只是一个兼容 memcached 的协议 key-valueData Store 了。
redis 可以以 master-slave 的方式配置服务器，slave 节点对数据进行 replica 备份，slave 节点也可以充当 read only 的节点分担数据读取的工作。
redis 内建支持两种持久化方案，snapshot 快照和 AOF 增量 Log 方式。快照顾名思义就是隔一段时间将完整的数据 dump 下来存储在文件中。AOF 增量 Log 则是记录对数据的修改操作（实际上记录的就是每个对数据产生修改的命令本身），两种方案可以并存，也各有优缺点。
以上 Redis 的数据备份持久化方案等，如果不需要，为了提高性能，也完全可以 Disable。
性能
memcached
memcached 自身并不主动定期检查和标记哪些数据需要被淘汰，只有当再次读取相关数据时才检查时间戳，或者当内存不够使用需要主动淘汰数据时进一步检查 LRU 数据。
redis
redis 为了减少大量小数据 CMD 操作的网络通讯时间开销 RTT (Round Trip Time)，支持 pipeline 和 script 技术。所谓的 pipeline 就是支持在一次通讯中，发送多个命令给服务器批量执行，带来的代价是服务器端需要更多的内存来缓存查询结果。
redis 内嵌了 LUA 解析器，可以执行 lua 脚本，脚本可以通过 eval 等命令直接执行，也可以使用 script load 等方式上传到服务器端的 script cache 中重复使用。这两种方式都可以有效地减少网络通讯开销，增加数据吞吐率。
对于 KV 的操作，memcached 和 redis 都支持 multiple 的 get 和 set 命令（memcached 的 multiple set 命令貌似只在二进制的协议中支持），这同样有利于性能的提升。
实际性能方面，网上有很多测试比较，给出的结果各不相同，这无疑和各种测试的测试用例，测试环境，和测试时具体使用的客户端 Library 实现有关。但是总体看下来，比较靠谱的结论是在 kv 类操作上，两者的性能接近，memcached 的结构更加简单，理论上应该会略微快一些。
集群
memcached 的服务器端互相完全独立，客户端通常通过对键值应用 hash 算法决定数据的分区，为了减少服务器的增减对 hash 结果的影响，导致大面积的缓存失效，多数客户端实现了一致性 hash 算法。
redis 计划在服务器端内建对集群的支持，在此之前，同样可以认为每个 redis 服务器实例相互之间是完全独立的，需要依靠客户端处理分区算法和可用服务器列表管理的工作。
redis 官方推荐的用于 sharding 的客户端程序库是 Twitter 的开源项目 Twemproxy， Twemproxy 同时支持 Memcached 和 Redis 的文本通讯协议。
需要注意的是，redis 的许多命令在集群环境下是不能正确运行的，例如 set 的交集，以及跨节点的事务操作等等，因为目前的 redis 集群设计，根本目标也就是服务器之间互相汇报一下存活状态，以及对数据做荣誉备份平衡负载等而已，本质上对数据的跨节点操作并不提供任何额外支持，所以在数据服务的层面上来说，各个服务器依旧是完全独立的。
这些操作如果一定要实现，当然可以通过客户端代码来实现（效率有多高且不说），类似的问题 memcached 集群当然也会遇上，但是原本 memcached 就不支持复杂的操作和数据类型，许多运算逻辑原本就是由客户端代码或应用程序自己处理的。
Memcache与Redis对比总结
redis 的作者 Salvatore Sanfilippo 曾经对这两种基于内存的数据存储系统进行过比较，总体来看还是比较客观的，现总结如下：
性能对比
由于 redis 只使用单核，而 memcached 可以使用多核，所以平均每一个核上 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。
内存使用效率对比
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。另外，memcached 使用预分配的内存池的方式，带来一定程度的空间浪费并且在内存仍然有很大空间时，新的数据也可能会被剔除，而 redis 使用现场申请内存的方式来存储数据，不会剔除任何非临时数据 redis 更适合作为存储而不是 cache。
redis支持服务器端的数据操作
redis 相比 memcached 来说，拥有更多的数据结构和并支持更丰富的数据操作，通常在 memcached 里，你需要将数据拿到客户端来进行类似的修改再 set 回去。这大大增加了网络 IO 的次数和数据体积。在 redis 中，这些复杂的操作通常和一般的 GET/SET 一样高效。所以，如果需要缓存能够支持更复杂的结构和操作，那么 redis 会是不错的选择。
Redis使用注意
- 要进行 master-slave 配置，出现服务故障时可以支持切换。
- 在 master 侧禁用数据持久化，只需在 slave 上配置数据持久化。
- 物理内存+虚拟内存不足，这个时候 dump 一直死着，时间久了机器挂掉。这个情况就是灾难。
- 当 redis 物理内存使用超过内存总容量的 3/5 时就会开始比较危险了，就开始做 swap,内存碎片大。
- 当达到最大内存时，会清空带有过期时间的 key，即使 key 未到过期时间。
- redis 与 DB 同步写的问题，先写 DB，后写 redis，因为写内存基本上没有问题。
