Redis和Mecahe的簡介
Memcache介紹
概念：Memcache是一個高效能，分散式記憶體物件快取系統，通過在記憶體裡維護一個統一的巨大的hash表，它能夠用來儲存各種格式的資料，包括影象、視訊、檔案以及資料庫檢索的結果等。簡單的說就是將資料呼叫到記憶體中，然後從記憶體中讀取，從而大大提高讀取速度。
Memcache特性：
1)使用實體記憶體作為快取區，可獨立執行在伺服器上。每個程序最大2G，如果想快取更多的資料，可以開闢更多的memcache程序（不同埠）或者使用分散式memcache進行快取，將資料快取到不同的物理機或者虛擬機器上。
2)使用key-value 的方式來儲存資料，這是一種單索引的結構化資料組織形式，可使資料項查詢時間複雜度為O(1)。
3)協議簡單：基於文字行的協議 ，直接通過telnet在memcached伺服器上可進行存取資料操作，簡單，方便多種快取參考此協議；
4)基於libevent高效能通訊：Libevent是一套利用C開發的程式庫，它將BSD系統的kqueue,Linux系統的epoll(Linux2.6核心) 等事件處理功能封裝成一個介面，與傳統的select相比，提高了效能。
5)內建的記憶體管理方式：所有資料都儲存在記憶體中，存取資料比硬碟快，當記憶體滿後，通過LRU演算法自動刪除不使用的快取，但沒有考慮資料的容災問題，重啟服務，所有資料會丟失。
6)分散式：各個memcached伺服器之間互不通訊，各自獨立存取資料，不共享任何資訊。伺服器並不具有分散式功能，分散式部署取決於memcache客戶端、
7)快取策略：Memcached的快取策略是LRU（最近最少使用）到期失效策略。在memcached記憶體儲資料項時，可以指定它在快取的失效時間，預設為永久。當memcached伺服器用完分配的內時，失效的資料被首先替換，然後也是最近未使用的資料。在LRU中，memcached使用的是一種Lazy Expiration策略，自己不會監控存入的key/vlue對是否過期，而是在獲取key值時檢視記錄的時間戳，檢查key/value對空間是否過期，這樣可減輕伺服器的負載。
Redis
Redis 介紹
Redis是一個開源（BSD許可）的，基於記憶體的，多資料結構儲存系統。可以用作資料庫、快取和訊息中介軟體。 支援多種型別的資料結構，如 字串（strings）， 雜湊（hashes）， 列表（lists），集合（sets）， 有序集合（sorted sets） 與範圍查詢，bitmaps，hyperloglogs和 地理空間（geospatial） 索引半徑查詢，內建了 複製（replication），LUA指令碼（Lua scripting），LRU驅動事件（LRU eviction），事務（transactions） 和不同級別的 磁碟持久化（persistence）， 並通過Redis哨兵（Sentinel）和自動分割槽（Cluster）提供高可用性（high availability）。
區別
簡單地比較Redis與Memcached的區別
- Redis不僅僅支援簡單的k/v型別的資料，同時還提供list，set，hash等資料結構的儲存。
- Redis支援資料的備份，即master-slave模式的資料備份。
- Redis支援資料的持久化，可以將記憶體中的資料保持在磁碟中，重啟的時候可以再次載入進行使用。
在Redis中，並不是所有的資料都一直儲存在記憶體中的。這是和Memcached相比一個最大的區別。Redis只會快取所有的key的資訊，如果Redis發現記憶體的使用量超過了某一個閥值，將觸發swap的操作，Redis根據“swappability = age*log(size_in_memory)”計算出哪些key對應的value需要swap到磁碟。然後再將這些key對應的value持久化到磁碟中，同時在記憶體中清除。這種特性使得Redis可以保持超過其機器本身記憶體大小的資料。當然，機器本身的記憶體必須要能夠保持所有的key，畢竟這些資料是不會進行swap操作的。同時由於Redis將記憶體中的資料swap到磁碟中的時候，提供服務的主執行緒和進行swap操作的子執行緒會共享這部分記憶體，所以如果更新需要swap的資料，Redis將阻塞這個操作，直到子執行緒完成swap操作後才可以進行修改。
當從Redis中讀取資料的時候，如果讀取的key對應的value不在記憶體中，那麼Redis就需要從swap檔案中載入相應資料，然後再返回給請求方。這裡就存在一個I/O執行緒池的問題。在預設的情況下，Redis會出現阻塞，即完成所有的swap檔案載入後才會相應。這種策略在客戶端的數量較小，進行批量操作的時候比較合適。但是如果將Redis應用在一個大型的網站應用程式中，這顯然是無法滿足大併發的情況的。所以Redis執行我們設定I/O執行緒池的大小，對需要從swap檔案中載入相應資料的讀取請求進行併發操作，減少阻塞的時間。
Redis 和Memcache各方面介紹區別
- 效能：TPS方面redis和memcache差不多，redis：單核，因此在大資料量的情況下，略遜色於Memcache， Memcache：多核，多執行緒，效能強勁，但是在資料量不大時，優勢不明顯
- 操作的便利性：memcache資料結構單一，redis豐富一些，資料操作方面，redis更好一些，較少的網路IO次數
- 記憶體空間的大小和資料量的大小：redis在2.0版本後增加了自己的VM特性，突破實體記憶體的限制；可以對key value設定過期時間（類似memcache）。memcache可以修改最大可用記憶體,採用LRU演算法
- 可用性（單點問題）：對於單點問題，redis，依賴客戶端來實現分散式讀寫；主從複製時，每次從節點重新連線主節點都要依賴整個快照,無增量複製，因效能和效率問題，所以單點問題比較複雜；不支援自動sharding,需要依賴程式設定一致hash 機制。一種替代方案是，不用redis本身的複製機制，採用自己做主動複製（多份儲存），或者改成增量複製的方式（需要自己實現），一致性問題和效能的權衡。Memcache本身沒有資料冗餘機制， 也沒必要；對於故障預防，採用依賴成熟的hash或者環狀 的演算法，解決單點故障引起的抖動問題。
- 可靠性（持久化）：對於資料持久化和資料恢復，redis支援（快照、AOF）：依賴快照進行持久化，aof增強了可靠性的同時，對效能有所影響memcache不支援，通常用在做快取,提升效能；
- 資料一致性（事務支援）：Memcache 在併發場景下，用cas保證一致性redis事務支援比較弱，只能保證事務中的每個操作連續執行
- 應用場景：redis：資料量較小的更效能操作和運算上，memcache：用於在動態系統中減少資料庫負載，提升效能;做快取，提高效能（適合讀多寫少，對於資料量比較大，可以採用sharding）