redis、memcache、mongoDB性能对比及关系和作用

lichaoyue888

性能对比:

1、性能

都比较高，性能对我们来说应该都不是瓶颈

总体来讲，TPS方面redis和memcache差不多，要大于mongodb

2、操作的便利性

      memcache数据结构单一

      redis丰富一些，数据操作方面，redis更好一些，较少的网络IO次数

       mongodb支持丰富的数据表达，索引，最类似关系型数据库，支持的查询语言非常丰富

3、内存空间的大小和数据量的大小

       redis在2.0版本后增加了自己的VM特性，突破物理内存的限制；可以对keyvalue设置过期时间（类似memcache）

       memcache可以修改最大可用内存,采用LRU算法

       mongoDB适合大数据量的存储，依赖操作系统VM做内存管理，吃内存也比较厉害，服务不要和别的服务在一起

4、可用性（单点问题）

对于单点问题，

             redis，依赖客户端来实现分布式读写；主从复制时，每次从节点重新连接主节点都要依赖整个快照,无增量复制，因性能和效率问题，

所以单点问题比较复杂；不支持自动sharding,需要依赖程序设定一致hash 机制。

一种替代方案是，不用redis本身的复制机制，采用自己做主动复制（多份存储），或者改成增量复制的方式（需要自己实现），一致性问题和性能的权衡

             Memcache本身没有数据冗余机制，也没必要；对于故障预防，采用依赖成熟的hash或者环状的算法，解决单点故障引起的抖动问题。

             mongoDB支持master-slave,replicaset（内部采用paxos选举算法，自动故障恢复）,autosharding机制，对客户端屏蔽了故障转移和切分机制。

5、可靠性（持久化）

对于数据持久化和数据恢复，

         redis支持（快照、AOF）：依赖快照进行持久化，aof增强了可靠性的同时，对性能有所影响

          memcache不支持，通常用在做缓存,提升性能；

          MongoDB从1.8版本开始采用binlog方式支持持久化的可靠性

6、数据一致性（事务支持）

         Memcache 在并发场景下，用cas保证一致性

        redis事务支持比较弱，只能保证事务中的每个操作连续执行

        mongoDB不支持事务

7、数据分析

         mongoDB内置了数据分析的功能(mapreduce),其他不支持

8、应用场景

        redis：数据量较小的更性能操作和运算上

        memcache：用于在动态系统中减少数据库负载，提升性能;做缓存，提高性能（适合读多写少，对于数据量比较大，可以采用sharding）

        MongoDB:主要解决海量数据的访问效率问题

关系和作用

1、 Redis和Memcache都是将数据存放在内存中，都是内存数据库。不过memcache还可用于缓存其他东西，例如图片、视频等等。
2、 数据类型--Memcache在添加数据时就要指定数据的字节长度，例如：
  set key3 0 0 8
  lxsymcto
  STORED
而redis不需要，如：redis 127.0.0.1:6379>set key2 "lxsymblog"
  OK
  redis 127.0.0.1:6379>get key2
  "lxsymblog"
3、虚拟内存--Redis当物理内存用完时，可以将一些很久没用到的value 交换到磁盘
4、过期策略--memcache在set时就指定，例如set key1 0 0 8,即永不过期。Redis可以通过例如expire 设定，例如expire name 10
5、分布式--设定memcache集群，利用magent做一主多从;redis可以做一主多从。都可以一主一从
6、存储数据安全--memcache挂掉后，数据没了；redis可以定期保存到磁盘（持久化）
7、灾难恢复--memcache挂掉后，数据不可恢复; redis数据丢失后可以通过aof恢复

一些memcache和redis的安装和使用就不赘述啦。只简单说说两种方案的差别。一些感想和测试结果未必足够能说明问题，有什么不妥请大家指正。因为这两天在学习的过程发现一直在更正自己认识的缺陷，每天都会否定前一天的想法。。好了，费话少说。
　　经过对50万个数据存储的研究发现：
　　每秒单条指令执行量　　　　
    memcache  约３万次
　　redis     约１万次
    而且，memcache的一大优点是可以通过一个函数直接设置过期时间，而redis需要两个函数才可以既设置了键值对又设置过期时间，也就是redis在这点上效率变成了原来的一半，即5千次，这对于大部分需求来说，有点太慢了。
　　memcache的测试代码如下：