php面试题 memcache和redis的区别

Redis与Memcached的区别

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传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题

实际MySQL是适合进行海量数据存储的，通过Memcached将热点数据加载到cache，加速访问，很多公司都曾经使用过这样的架构，但随着业务数据量的不断增加，和访问量的持续增长，我们遇到了很多问题：

1.MySQL需要不断进行拆库拆表，Memcached也需不断跟着扩容，扩容和维护工作占据大量开发时间。

2.Memcached与MySQL数据库数据一致性问题。

3.Memcached数据命中率低或down机，大量访问直接穿透到DB，MySQL无法支撑。

4.跨机房cache同步问题。

众多NoSQL百花齐放，如何选择

最近几年，业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品，那么如何才能正确地使用好这些产品，最大化地发挥其长处，是我们需要深入研究和思考的

问题，实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位，并且了解到每款产品的tradeoffs，在实际应用中做到扬长避短，总体上这些NoSQL主要用于解

决以下几种问题

1.少量数据存储，高速读写访问。此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问，同时提供数据落地的功能，实际这正是Redis最主要的适用场景。

2.海量数据存储，分布式系统支持，数据一致性保证，方便的集群节点添加/删除。

3.这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。前者是一个完全无中心的设计，节点之间通过gossip方式传递集群信息，数据保证最终一致性，后者是一个中心化的方案设计，通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log，然后定期compat归并到磁盘上，将随机写优化为顺序写，提高写入性能。

4.Schema free，auto-sharding等。比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的，直接存储json格式数据，并且支持auto-sharding等功能，比如mongodb。

面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。

Redis适用场景，如何正确的使用

前面已经分析过，Redis最适合所有数据in-momory的场景，虽然Redis也提供持久化功能，但实际更多的是一个disk-

backed的功能，跟传统意义上的持久化有比较大的差别，那么可能大家就会有疑问，似乎Redis更像一个加强版的Memcached，那么何时使用

Memcached,何时使用Redis呢?

如果简单地比较Redis与Memcached的区别，大多数都会得到以下观点：

1 Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

2 Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

3 Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保持在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

抛开这些，可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别，理解Redis的设计。

在

Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的。这是和Memcached相比一个最大的区别。Redis只会缓存所有的

key的信息，如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值，将触发swap的操作，Redis根据“swappability =

age*log(size_in_memory)”计

算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中，同时在内存中清除。这种特性使得Redis可以

保持超过其机器本身内存大小的数据。当然，机器本身的内存必须要能够保持所有的key，毕竟这些数据是不会进行swap操作的。同时由于Redis将内存

中的数据swap到磁盘中的时候，提供服务的主线程和进行swap操作的子线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。

使用Redis特有内存模型前后的情况对比：

VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 1.3G used

VM on: 300k keys, 4096 bytes values: 73M used

VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 430.12M used

VM on: 1 million keys, 256 bytes values: 160.09M used

VM on: 1 million keys, values as large as you want, still: 160.09M used

当

从Redis中读取数据的时候，如果读取的key对应的value不在内存中，那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据，然后再返回给请求方。

这里就存在一个I/O线程池的问题。在默认的情况下，Redis会出现阻塞，即完成所有的swap文件加载后才会相应。这种策略在客户端的数量较小，进行

批量操作的时候比较合适。但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中，这显然是无法满足大并发的情况的。所以Redis运行我们设置I/O线程

池的大小，对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作，减少阻塞的时间。

如果希望在海量数据的环境中使用好Redis，我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。

补充的知识点：

memcached和redis的比较

1 网络IO模型

Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型，分为监听主线程和worker子线程，监听线程监听网络连接，接受请求后，将连接描述

字pipe 传递给worker线程，进行读写IO, 网络层使用libevent封装的事件库，多线程模型可以发挥多核作用，但是引入了cache

coherency和锁的问题，比如，Memcached最常用的stats

命令，实际Memcached所有操作都要对这个全局变量加锁，进行计数等工作，带来了性能损耗。

(Memcached网络IO模型)

Redis使用单线程的IO复用模型，自己封装了一个简单的AeEvent事件处理框架，主要实现了epoll、kqueue和select，

对于单纯只有IO操作来说，单线程可以将速度优势发挥到最大，但是Redis也提供了一些简单的计算功能，比如排序、聚合等，对于这些操作，单线程模型实

际会严重影响整体吞吐量，CPU计算过程中，整个IO调度都是被阻塞住的。

2.内存管理方面

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，Item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，并且能减小内存碎片产生，但这种方式也会带来一定程度上的空间浪费，并且在内存仍然有很大空间时，新的数据也可

能会被剔除，原因可以参考Timyang的文章：

Redis使用现场申请内存的方式来存储数据，并且很少使用free-list等方式来优化内存分配，会在一定程度上存在内存碎片，Redis

跟据存储命令参数，会把带过期时间的数据单独存放在一起，并把它们称为临时数据，非临时数据是永远不会被剔除的，即便物理内存不够，导致swap也不会剔

除任何非临时数据(但会尝试剔除部分临时数据)，这点上Redis更适合作为存储而不是cache。

3.数据一致性问题

Memcached提供了cas命令，可以保证多个并发访问操作同一份数据的一致性问题。 Redis没有提供cas 命令，并不能保证这点，不过Redis提供了事务的功能，可以保证一串 命令的原子性，中间不会被任何操作打断。

4.存储方式及其它方面

Memcached基本只支持简单的key-value存储，不支持枚举，不支持持久化和复制等功能

Redis除key/value之外，还支持list,set,sorted set,hash等众多数据结构，提供了KEYS

进行枚举操作，但不能在线上使用，如果需要枚举线上数据，Redis提供了工具可以直接扫描其dump文件，枚举出所有数据，Redis还同时提供了持久化和复制等功能。

5.关于不同语言的客户端支持

在不同语言的客户端方面，Memcached和Redis都有丰富的第三方客户端可供选择，不过因为Memcached发展的时间更久一些，目

前看在客户端支持方面，Memcached的很多客户端更加成熟稳定，而Redis由于其协议本身就比Memcached复杂，加上作者不断增加新的功能

等，对应第三方客户端跟进速度可能会赶不上，有时可能需要自己在第三方客户端基础上做些修改才能更好的使用。

根据以上比较不难看出，当我们不希望数据被踢出，或者需要除key/value之外的更多数据类型时，或者需要落地功能时，使用Redis比使用Memcached更合适。

关于Redis的一些周边功能

Redis除了作为存储之外还提供了一些其它方面的功能，比如聚合计算、pubsub、scripting等，对于此类功能需要了解其实现原

理，清楚地了解到它的局限性后，才能正确的使用，比如pubsub功能，这个实际是没有任何持久化支持的，消费方连接闪断或重连之间过来的消息是会全部丢

失的，又比如聚合计算和scripting等功能受Redis单线程模型所限，是不可能达到很高的吞吐量的，需要谨慎使用。

总的来说Redis作者是一位非常勤奋的开发者，可以经常看到作者在尝试着各种不同的新鲜想法和思路，针对这些方面的功能就要求我们需要深入了解后再使用。

总结：

1.Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。

2.Redis更多场景是作为Memcached的替代者来使用。

3.当需要除key/value之外的更多数据类型支持时，使用Redis更合适。

4.当存储的数据不能被剔除时，使用Redis更合适。

谈谈Memcached与Redis(一)

1. Memcached简介

Memcached是以LiveJurnal旗下Danga Interactive公司的Bard

Fitzpatric为首开发的高性能分布式内存缓存服务器。其本质上就是一个内存key-value数据库，但是不支持数据的持久化，服务器关闭之后数

据全部丢失。Memcached使用C语言开发，在大多数像Linux、BSD和Solaris等POSIX系统上，只要安装了libevent即可使

用。在Windows下，它也有一个可用的非官方版本()。Memcached

的客户端软件实现非常多，包括C/C++, PHP, Java, Python, Ruby, Perl, Erlang,

Lua等。当前Memcached使用广泛，除了LiveJournal以外还有Wikipedia、Flickr、Twitter、Youtube和

WordPress等。

在Window系统下，Memcached的安装非常方便，只需从以上给出的地址下载可执行软件然后运行memcached.exe –d

install即可完成安装。在Linux等系统下，我们首先需要安装libevent，然后从获取源码，make make

install即可。默认情况下，Memcached的服务器启动程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Memcached时，我们可

以为其配置不同的启动参数。

1.1 Memcache配置

Memcached服务器在启动时需要对关键的参数进行配置，下面我们就看一看Memcached在启动时需要设定哪些关键参数以及这些参数的作用。

1）-p num Memcached的TCP监听端口，缺省配置为11211；

2）-U num Memcached的UDP监听端口，缺省配置为11211，为0时表示关闭UDP监听；

3）-s file Memcached监听的UNIX套接字路径；

4）-a mask 访问UNIX套接字的八进制掩码，缺省配置为0700；

5）-l addr 监听的服务器IP地址，默认为所有网卡；

6）-d 为Memcached服务器启动守护进程；

7）-r 最大core文件大小；

8）-u username 运行Memcached的用户，如果当前为root的话需要使用此参数指定用户；

9）-m num 分配给Memcached使用的内存数量，单位是MB；

10）-M 指示Memcached在内存用光的时候返回错误而不是使用LRU算法移除数据记录；

11）-c num 最大并发连数，缺省配置为1024；

12）-v –vv –vvv 设定服务器端打印的消息的详细程度，其中-v仅打印错误和警告信息，-vv在-v的基础上还会打印客户端的命令和相应，-vvv在-vv的基础上还会打印内存状态转换信息；

13）-f factor 用于设置chunk大小的递增因子；

14）-n bytes 最小的chunk大小，缺省配置为48个字节；

15）-t num Memcached服务器使用的线程数，缺省配置为4个；

16）-L 尝试使用大内存页；

17）-R 每个事件的最大请求数，缺省配置为20个；

18）-C 禁用CAS，CAS模式会带来8个字节的冗余；

2. Redis简介

Redis是一个开源的key-value存储系统。与Memcached类似，Redis将大部分数据存储在内存中，支持的数据类型包括：字

符串、哈希表、链表、集合、有序集合以及基于这些数据类型的相关操作。Redis使用C语言开发，在大多数像Linux、BSD和Solaris等

POSIX系统上无需任何外部依赖就可以使用。Redis支持的客户端语言也非常丰富，常用的计算机语言如C、C#、C++、Object-C、PHP、

Python、Java、Perl、Lua、Erlang等均有可用的客户端来访问Redis服务器。当前Redis的应用已经非常广泛，国内像新浪、淘

宝，国外像Flickr、Github等均在使用Redis的缓存服务。

Redis的安装非常方便，只需从获取源码，然后make make

install即可。默认情况下，Redis的服务器启动程序和客户端程序会安装到/usr/local/bin目录下。在启动Redis服务器时，我们

需要为其指定一个配置文件，缺省情况下配置文件在Redis的源码目录下，文件名为redis.conf。

php实现redis数据库指定库号迁移的方法

这篇文章主要介绍了php实现redis数据库指定库号迁移的方法,涉及对于redis数据库的操作技巧,非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了php实现redis数据库指定库号迁移的方法,分享给大家供大家参考。具体如下：

redis普通的数据库迁移,只能整个redis

save,或者利用主从,当然也可以安装一个redis-dump,不过比较麻烦,这里提供一种php的脚本,实现指定库号的迁移,其实也就是遍历根据存储类型,读出来,插入新库,效果是这样:

代码如下:

[root@localhost

~]#

php

1.php

1/407

101/407

201/407

301/407

401/407

PHP实例代码如下:

代码如下:

?php

$from

=

'10.0.2.52:6379/7';

$to

=

'127.0.0.1:6379/7';

$from_redis

=

redis_init($from);

$to_redis

=

redis_init($to);

$keys

=

$from_redis-keys('*');

$count

=

0;

$total

=

count($keys);

foreach($keys

as

$key){

if(++$count

%

100

==

1){

echo

"$count/$totaln";

}

$type

=

$from_redis-type($key);

switch($type){

case

Redis::REDIS_STRING:

$val

=

$from_redis-get($key);

$to_redis-set($key,

$val);

break;

case

Redis::REDIS_LIST:

$list

=

$from_redis-lRange($key,

0,

-1);

foreach($list

as

$val){

$to_redis-rPush($key,

$val);

}

break;

case

Redis::REDIS_HASH:

$hash

=

$from_redis-hGetAll($key);

$to_redis-hMSet($key,

$hash);

break;

case

Redis::REDIS_ZSET:

$zset

=

$from_redis-zRange($key,

0,

-1,

true);

foreach($zset

as

$val=$score){

$to_redis-zAdd($key,

$score,

$val);

}

break;

}

}

function

redis_init($conf){

$redis

=

new

Redis();

preg_match('/^([^:]+)(:[0-9]+)?/(.+)?/',

$conf,

$ms);

$host

=

$ms[1];

$port

=

trim($ms[2],

':');

$db

=

$ms[3];

$redis-connect($host,

$port);

$redis-select($db);

return

$redis;

}

?

希望本文所述对大家的php程序设计有所帮助。

扩展thinkphp5的redis类方法 --- 2021-10-13

thinkphp5的自带redis类方法，只有简单的读取缓存、写入缓存的基本方法，远不能满足我们业务的需求。redis本身支持五种数据类型，string(字符串)、hash(哈希)、list(列表)、set(集合)、zset(有序集合)。redis的东西就不必再介绍了，接下来还是让我一起扩展thinkphp5的redis方法吧！

说明：这就是实例化对象，包括了options配置项、handler资源句柄、tag标签。实际上这里的handler是new Redis()的对象实例。只要在外部拿到handler资源句柄，则可以对redis的操作进行扩展了。

打印结果如下：

这里需要注意的是：

一个是调thinkphp5的redis的方法，就是这样用。

一个是如果你要调用原生的redis方法

基本的用法都讲完了。

接下来就愉快的开始扩展redis方法吧。

先找到这个类

在里面添加 谈价list 列表的方法；之后可以在里面继续添加其他redis数据类型的操作方法。

php redis如何使用

开始在

PHP

中使用

Redis

前，要确保已经安装了

redis

服务及

PHP

redis

驱动，且你的机器上能正常使用

PHP。

PHP安装redis扩展

/usr/local/php/bin/phpize

#php安装后的路径

./configure

--with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config

make

make

install

修改php.ini文件

vi

/usr/local/php/lib/php.ini

增加如下内容:

extension_dir

=

"/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-zts-20090626"

extension=redis.so

安装完成后重启php-fpm

或

apache。查看phpinfo信息，就能看到redis扩展。

连接到

redis

服务

?php

//连接本地的

Redis

服务

$redis

=

new

Redis();

$redis-connect('127.0.0.1',

6379);

echo

"Connection

to

server

sucessfully";

//查看服务是否运行

echo

"Server

is

running:

"

.

$redis-ping();

?

执行脚本，输出结果为：

Connection

to

server

sucessfully

Server

is

running:

PONG

Redis

PHP

String(字符串)

实例

?php

//连接本地的

Redis

服务

$redis

=

new

Redis();

$redis-connect('127.0.0.1',

6379);

echo

"Connection

to

server

sucessfully";

//设置

redis

字符串数据

$redis-set("tutorial-name",

"Redis

tutorial");

//

获取存储的数据并输出

echo

"Stored

string

in

redis::

"

.

jedis.get("tutorial-name");

?

执行脚本，输出结果为：

Connection

to

server

sucessfully

Stored

string

in

redis::

Redis

tutorial

Redis

PHP

List(列表)

实例

?php

//连接本地的

Redis

服务

$redis

=

new

Redis();

$redis-connect('127.0.0.1',

6379);

echo

"Connection

to

server

sucessfully";

//存储数据到列表中

$redis-lpush("tutorial-list",

"Redis");

$redis-lpush("tutorial-list",

"Mongodb");

$redis-lpush("tutorial-list",

"Mysql");

//

获取存储的数据并输出

$arList

=

$redis-lrange("tutorial-list",

,5);

echo

"Stored

string

in

redis::

"

print_r($arList);

?

执行脚本，输出结果为：

Connection

to

server

sucessfully

Stored

string

in

redis::

Redis

Mongodb

Mysql

Redis

PHP

Keys

实例

?php

//连接本地的

Redis

服务

$redis

=

new

Redis();

$redis-connect('127.0.0.1',

6379);

echo

"Connection

to

server

sucessfully";

//

获取数据并输出

$arList

=

$redis-keys("*");

echo

"Stored

keys

in

redis::

"

print_r($arList);

?

执行脚本，输出结果为：

Connection

to

server

sucessfully

Stored

string

in

redis::

tutorial-name

tutorial-list

php中关于redis和数据库

select 查询的时候始终先查 redis 有没有，没有去查数据库，再把结果缓存起来；

update 修改完数据库内容后，同时对 redis 中缓存的数据做一下 update 更新操作，这样 select 查询 redis 的时候就是查询的最新数据；

同理，delete、insert 操作数据库后也要同时对 redis 中缓存的数据做 update 更新操作，这样 select 查询 redis 的时候就是查询的最新数据；

这样，所有的查询操作就都是对 redis 做缓存读取，可以缓解数据库的压力；

文章标题：redis数据类型php redis数据类型和数据结构
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