1.背景介绍

在大多数Web应用都将数据保存到关系型数据库中，WWW服务器从中读取数据并在浏览器中显示。但随着数据量的增大、访问的集中，就会出现关系型数据的负担加重、数据库响应缓慢、网站打开延迟等问题。

通过在内存中缓存数据库的查询结果，减少数据访问次数，以提高动态Web应用的速度，提高网站架构的并发能力和可扩展性

传统开发中用的数据库最多的就是MySQL了，随着数据量上千万或上亿级后，它的关系型数据库的读取速度可能并不能满足我们对数据的需求，所以内存式的缓存系统就出现了

2.知识剖析

Memcache 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。

Memcache基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程（daemon ）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写，并通过memcache协议与守护进程通信。

Redis有着更为复杂的数据结构并且提供对他们的原子性操作，这是一个不同于其他数据库的进化路径。Redis的数据类型都是基于基本数据结构的同时对程序员透明，无需进行额外的抽象。

Redis运行在内存中但是可以持久化到磁盘，所以在对不同数据集进行高速读写时需要权衡内存，应用数据量不能大于硬件内存。

在内存数据库方面的另一个优点是， 相比在磁盘上相同的复杂的数据结构，在内存中操作起来非常简单，这样Redis可以做很多内部复杂性很强的事情。

同时，在磁盘格式方面他们是紧凑的以追加的方式产生的，因为他们并不需要进行随机访问。

3.常见问题

Redis与memcached有什么不同

什么是原子性,什么是原子性操作？

4.解决方案

Memcached

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4Kpage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

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）

分布式实现：

（1）memcached的分布式由客户端实现，通过一致性哈希算法来保证访问的缓存命中率；Redis的分布式由服务器端实现，通过服务端配置来实现分布式；

（2）事务性，memcached没有事务的概念，但是可以通过CAS协议来保证数据的完整性，一致性。Redis引入数据库中的事务概念来保证数据的完整性和一致性。

（3）简单性，memcached是纯KV缓存，协议简单，学习和使用成本比redis小很多

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memcacheDB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）.

5.编码实战

6.扩展思考

JAVA中缓存的实质是什么？

计算机缓存的定义 ：缓存是CPU的一部分，它存在于CPU中就此可以说明 CPU中不可能存放大量的数据所以java 的缓存 不是真正意义上的缓存 JAVA缓存有两种:一、文件缓存,是指把数据存储在磁盘上，可以XML格式，也可以序列化文件DAT格式还是其它文件格式。二、内存缓存，也就是实现一个类中静态Map,对这个Map进行常规的增删查。

7.参考文献

http://www.redis.net.cn/tutorial/3512.html

http://blog.csdn.net/colorant/article/details/21089057

http://blog.csdn.net/wzqzhq/article/details/64920996

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