Ehcache、Memcache、Redis三大缓存比较

最近项目组有用到这三个缓存，去各自的官方看了下,觉得还真的各有千秋!今天特意归纳下各个缓存的优缺点，仅供参考!

Ehcache

在 Java 项目广泛的使用。它是一个开源的、设计于提高在数据从RDBMS中取出来的高花费、高延迟采取的一种缓存方案。正因为Ehcache具有健壮性(基于java开发)、被认证(具有apache 2.0 license)、充满特色(稍后会详细介绍)，所以被用于大型复杂分布式web application的各个节点中。

什么特色?

1. 够快

Ehcache的发行有一段时长了，经过几年的努力和不计其数的性能测试，Ehcache终被设计于large, high concurrency systems.

2. 够简单

开发者提供的接口非常简单明了，从Ehcache的搭建到运用运行仅仅需要的是你宝贵的几分钟。其实很多开发者都不知道自己用在用Ehcache，Ehcache被广泛的运用于其他的开源项目

比如：hibernate

3.够袖珍

关于这点的特性，官方给了一个很可爱的名字small foot print ，一般Ehcache的发布版本不会到2M，V 2.2.3 才 668KB。

4. 够轻量

核心程序仅仅依赖slf4j这一个包，没有之一!

5.好扩展

Ehcache提供了对大数据的内存和硬盘的存储，最近版本允许多实例、保存对象高灵活性、提供LRU、LFU、FIFO淘汰算法，基础属性支持热配置、支持的插件多

6.监听器

缓存管理器监听器 (CacheManagerListener)和 缓存监听器(CacheEvenListener),做一些统计或数据一致性广播挺好用的

如何使用?

够简单就是Ehcache的一大特色，自然用起来just so easy!

贴一段基本使用代码

CacheManager manager = CacheManager.newInstance("src/config/ehcache.xml");

Ehcache cache = new Cache("testCache", 5000, false, false, 5, 2);

cacheManager.addCache(cache);

• name:缓存名称。
• maxElementsInMemory：缓存最大个数。
• eternal:对象是否永久有效，一但设置了，timeout将不起作用。
• timeToIdleSeconds：设置对象在失效前的允许闲置时间(单位：秒)。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用，可选属性，默认值是0，也就是可闲置时间无穷大。
• timeToLiveSeconds：设置对象在失效前允许存活时间,最大时间介于创建时间和失效时间之间。仅当eternal=false对象不是永久有效时使用，默认是0.，也就是对象存活时 间无穷大。
• overflowToDisk：当内存中对象数量达到maxElementsInMemory时，Ehcache将会对象写到磁盘中。
• diskSpoolBufferSizeMB：这个参数设置DiskStore(磁盘缓存)的缓存区大小。默认是30MB。每个Cache都应该有自己的一个缓冲区。
• maxElementsOnDisk：硬盘最大缓存个数。
• diskPersistent： 是否缓存虚拟机重启期数 据 Whether the disk store persists between restarts of the Virtual Machine. The default value is false.
• diskExpiryThreadIntervalSeconds：磁盘失效线程运行时间间隔，默认是120秒。
• memoryStoreEvictionPolicy：当达到maxElementsInMemory限制时，Ehcache将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是LRU。你可以设置为 FIFO或是LFU。
• clearOnFlush：内存数量最大时是否清除。

memcache

memcache 是一种高性能、分布式对象缓存系统，最初设计于缓解动态网站数据库加载数据的延迟性，你可以把它想象成一个大的内存HashTable，就是一个key-value键值缓存。Danga Interactive为了LiveJournal所发展的，以BSD license释放的一套开放源代码软件。

1.依赖

memcache C语言所编写，依赖于最近版本的GCC和libevent。GCC是它的编译器，同事基于libevent做socket io。在安装memcache时保证你的系统同事具备有这两个环境。

2.多线程支持

memcache支持多个cpu同时工作，在memcache安装文件下有个叫threads.txt中特别说明，By default, memcached is compiled as a single-threaded application.默认是单线程编译安装，如果你需要多线程则需要修改./configure --enable-threads，为了支持多核系统，前提是你的系统必须具有多线程工作模式。开启多线程工作的线程数默认是4，如果线程数超过cpu数 容易发生操作死锁的概率。结合自己业务模式选择才能做到物尽其用。

3.高性能

通过libevent完成socket 的通讯，理论上性能的瓶颈落在网卡上。

简单安装：

1.分别把 memcached 和libevent下载回来，放到 /tmp 目录下：

# cd /tmp  
# wget http://www.danga.com/memcached/dist/memcached-1.2.0.tar.gz  
# wget http://www.monkey.org/~provos/libevent-1.2.tar.gz 

2.先安装libevent：

# tar zxvf libevent-1.2.tar.gz 
# cd libevent-1.2 
# ./configure -prefix=/usr  
# make （如果遇到提示gcc 没有安装则先安装gcc)  
# make install 

3.测试libevent是否安装成功：

# ls -al /usr/lib | grep libevent 
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1 -> libevent-1.2.so.1.0.3 
-rwxr-xr-x 1 root root 263546 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1.0.3 
-rw-r-r- 1 root root 454156 11?? 12 17:38 libevent.a 
-rwxr-xr-x 1 root root 811 11?? 12 17:38 libevent.la 
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent.so -> libevent-1.2.so.1.0.3 

还不错，都安装上了。

4.安装memcached，同时需要安装中指定libevent的安装位置：

# cd /tmp  
# tar zxvf memcached-1.2.0.tar.gz  
# cd memcached-1.2.0  
# ./configure -with-libevent=/usr  
# make  
# make install 

如果中间出现报错，请仔细检查错误信息，按照错误信息来配置或者增加相应的库或者路径。

安装完成后会把memcached放到 /usr/local/bin/memcached ，

5.测试是否成功安装memcached：

# ls -al /usr/local/bin/mem*  
-rwxr-xr-x 1 root root 137986 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached  
-rwxr-xr-x 1 root root 140179 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached-debug 

启动memcache服务

启动Memcached服务：

1.启动Memcache的服务器端：

# /usr/local/bin/memcached -d -m 8096 -u root -l 192.168.77.105 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid 

• -d选项是启动一个守护进程，
• -m是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB，我这里是8096MB，
• -u是运行Memcache的用户，我这里是root，
• -l是监听的服务器IP地址，如果有多个地址的话，我这里指定了服务器的IP地址192.168.77.105，
• -p是设置Memcache监听的端口，我这里设置了12000，最好是1024以上的端口，
• -c选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，我这里设置了256，按照你服务器的负载量来设定，
• -P是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在 /tmp/memcached.pid，

2.如果要结束Memcache进程，执行：

# cat /tmp/memcached.pid 或者 ps -aux | grep memcache (找到对应的进程id号)

# kill 进程id号

也可以启动多个守护进程，不过端口不能重复。

memcache 的连接

telnet ip port

注意连接之前需要再memcache服务端把memcache的防火墙规则加上

-A RH-Firewall-1-INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT

重新加载防火墙规则

service iptables restart

OK ,现在应该就可以连上memcache了

在客户端输入stats 查看memcache的状态信息

• pid memcache服务器的进程ID
• uptime 服务器已经运行的秒数
• time 服务器当前的unix时间戳
• version memcache版本
• pointer_size 当前操作系统的指针大小(32位系统一般是32bit)
• rusage_user 进程的累计用户时间
• rusage_system 进程的累计系统时间
• curr_items 服务器当前存储的items数量
• total_items 从服务器启动以后存储的items总数量
• bytes 当前服务器存储items占用的字节数
• curr_connections 当前打开着的连接数
• total_connections 从服务器启动以后曾经打开过的连接数
• connection_structures 服务器分配的连接构造数
• cmd_get get命令 (获取)总请求次数
• cmd_set set命令 (保存)总请求次数
• get_hits 总命中次数
• get_misses 总未命中次数
• evictions 为获取空闲内存而删除的items数(分配给memcache的空间用满后需要删除旧的items来得到空间分配给新的items)
• bytes_read 读取字节数(请求字节数)
• bytes_written 总发送字节数(结果字节数)
• limit_maxbytes 分配给memcache的内存大小(字节)
• threads 当前线程数

redis

Redis是 在memcache之后编写的，大家经常把这两者做比较，如果说它是个key-value store 的话但是它具有丰富的数据类型，我想暂时把它叫做缓存数据流中心，就像现在物流中心那样，order、package、store、 classification、distribute、end。现在还很流行的LAMP PHP架构 不知道和 redis+MySQL 或者 redis + MongoDB的性能比较(听群里的人说 mongodb 分片不稳定)。

先说说reidis的特性

1. 支持持久化

redis的本地持久化支持两种方式：RDB和AOF。RDB 在redis.conf配置文件里配置持久化触发器，AOF指的是redis没增加一条记录都会保存到持久化文件中(保存的是这条记录的生成命令)，如果 不是用redis做DB用的话还会不要开AOF ，数据太庞大了，重启恢复的时候是一个巨大的工程!

2.丰富的数据类型

redis 支持 String 、Lists、sets、sorted sets、hashes 多种数据类型,新浪微博会使用redis做nosql主要也是它具有这些类型，时间排序、职能 排序 、我的微博、发给我的这些功能List 和 sorted set

的强大操作功能息息相关

3.高性能

这点跟memcache很想象，内存操作的级别是毫秒级的比硬盘操作秒级操作自然高效不少，较少了磁头寻道、数据读取、页面交换这些高开销的操作!这也是NOSQL冒出来的原因吧，应该是高性能

是基于RDBMS的衍生产品，虽然RDBMS也具有缓存结构，但是始终在app层面不是我们想要的那么操控的。

4.replication

redis提供主从复制方案，跟 mysql 一样增量复制而且复制的实现都很相似，这个复制跟AOF有点类似复制的是新增记录命令，主库新增记录将新增脚本 发送给从库，从库根据脚本生成记录，这个过程非常快，就看网络了，一般主从都是在同一个局域网，所以可以说redis的主从近似及时同步，同事它还支持一 主多从，动态添加从库，从库数量没有限制。 主从库搭建，我觉得还是采用网状模式，如果使用链式(master-slave-slave-slave-slave·····)如果第一个slave出 现宕机重启，首先从master 接收 数据恢复脚本，这个是阻塞的，如果主库数据几TB的情况恢复过程得花上一段时间，在这个过程中其他的slave就无法和主库同步了。

5.更新快

这点好像从我接触到redis到目前为止 已经发了大版本就4个，小版本没算过。redis作者是个非常积极的人，无论是邮件提问还是论坛发帖，他都能及时耐心的为你解答，维护度很高。有人维护的 话，让我们用的也省心和放心。目前作者对redis 的主导开发方向是redis的集群方向。

redis的安装

redis的安装其实还是挺简单的，总的来说就三步：下载tar包，解压tar包，安装。

不过最近我在2.6.7后用centos 5.5 32bit 时碰到一个安装问题，下面我就用图片分享下安装过程碰到的问题，在redis 文件夹内执行make时有个如下的错 undefined reference to '__sync_add_and_fetch_4'

上网找了了好多最后在 https://github.com/antirez/redis/issues/736 找到解决方案，write CFLAGS= -march=i686 on src/Makefile head!

记得要把刚安装失败的文件删除，重新解压新的安装文件，修改Makefile文件，再make安装。就不会发现原来那个错误了

关于redis的一些属性注释和基本类型操作在上一篇redis 的开胃菜有详细的说明，这里就不再重复累赘了(实质是想偷懒 ，哈哈!)

最后，把memcache和redis放在一起不得不会让人想到两者的比较，谁快谁好用啊，群里面已经为这个事打架很久了，我就把我看到的在这里跟大家分享下。

在别人发了一个memcache性能比redis好很多后，redis 作者 antirez 发表了一篇博文，主要是说到如何给redis 和 memcache 做压力测试，文中讲到有个人说许多开源软件都应该丢进厕所，因为他们的压力测试脚本太2了，作者对这个说明了一番。redis vs memcache is definitely an apple to apple comparison。 呵呵，很明确吧，两者的比较是不是有点鸡蛋挑骨头的效果，作者在相同的运行环境做了三次测试取多好的值，得到的结果如下图:

需要申明的是此次测试在单核心处理的过程的数据，memcache是支持多核心多线程操作的(默认没开)所以在默认情况下上图具有参考意义，若然则 memcache快于redis。那为什么redis不支持多线程多核心处理呢?作者也发表了一下自己的看法，首先是多线程不变于bug的修复，其实是不 易软件的扩展，还有数据一致性问题因为redis所有的操作都是原子操作，作者用到一个词nightmare 噩梦，呵呵! 当然不支持多线程操作，肯定也有他的弊端的比如性能想必必然差，作者从2.2版本后专注redis cluster的方向开发来缓解其性能上的弊端，说白了就是纵向不行，横向提高。

应用场景：

ehcache直接在jvm虚拟机中缓存，速度快，效率高;但是缓存共享麻烦，集群分布式应用不方便。

redis是通过socket访问到缓存服务，效率比ecache低，比数据库要快很多，处理集群和分布式缓存方便，有成熟的方案。

如果是单个应用或者对缓存访问要求很高的应用，用ehcache。

如果是大型系统，存在缓存共享、分布式部署、缓存内容很大的，建议用redis。

补充下：ehcache也有缓存共享方案，不过是通过RMI或者Jgroup多播方式进行广播缓存通知更新，缓存共享复杂，维护不方便;简单的共享可以，但是涉及到缓存恢复，大数据缓存，则不合适redis和memcached相比的独特之处：

1、redis可以用来做存储(storage),而memcached是用来做缓存(cache)这个特点主要因为其有持久化功能

2、redis中存储的数据有多种结构，而memcached存储的数据只有一种类型“字符串”

第二种理解:

第一：两者之间的介绍

Redis：属于独立的运行程序，需要单独安装后，使用JAVA中的Jedis来操纵。因为它是独立，所以如果你写个单元测试程序，放一些数据在Redis中，然后又写一个程序去拿数据，那么是可以拿到这个数据的。，

ehcache：与Redis明显不同，它与java程序是绑在一起的，java程序活着，它就活着。譬如，写一个独立程序放数据，再写一个独立程序拿数据，那么是拿不到数据的。只能在独立程序中才能拿到数据。

第二：使用及各种配置：

两者都可以集群：

1.Redis可以做主从来集群，例如，在A电脑上装个Redis，作为主库;在其他电脑上装Redis，作为从库;这样主库拥有读和写的功能，而从库只拥有读的功能。每次主库的数据都会同步到从库中。

1.默认方式启动

Linux下使用Redis  
安装：从官网上下载tar.gz格式的包，然后使用tar zxvf redis-2.8.24.tar.gz命令解压，然后进入Redis文件夹目录下的src目录，使用make编译一下  
    
1.开启：进入/usr/local/redis-3.2.1/src  
然后./redis-server  

2.如果我们想修改端口，设置密码：那么得修改配置文件的redis.conf

port 6379 //端口修改

requirepass redis123 //设置密码 redis123为密码

配置主从：主库的配置文件不用修改，从库的配置文件需要修改，因为从库需要绑定主库，以便可以获取主库的数据

slaveof 192.168.1.100 6379 //主库的IP地址和端口号

masterauth redis123 //主库设定的密码

3.要让配置文件的属性生效，那么启动的redis的时候，要将配置文件加上去

进入/usr/local/redis-3.2.1/src

然后 ./redis-server redis.conf

那么将成功的启动redis，如果没有加入配置的话，按照普通方式启动的话，端口仍然还是6379.

4.客户端连接远程的Redis

第一步：在远程端处设置密码：config set requirepass 123 //123为密码

第二步：可以在客户端登录 redis-cli.exe -h 114.215.125.42 -p 6379

第三步：认证：auth 123 //123为密码

本地端设置密码后，要使用密码登录;如果Redis重启的话，密码需要重新设置

5.主从配置后，为保证主库写的能力，一般不在主库做持久化，而是在从库做持久化：

主库配置：

将save注释，不使用rdb

# save 900 1

# save 300 10

# save 60 10000

appendonly no 不使用aof

从库配置：

save 900 1

save 300 10

save 60 10000

appendonly yes

这样做的优缺点：

优点：保证了主库写的能力。

缺点：主库挂掉后，重启主库，然后进行第一次写的动作后，主库会先生成rdb文件，然后传输给从库，从而覆盖掉从库原先的rdb文件，造成数据丢失。但是第二次写的时候，主库会以快照方式直接传数据给从库，不会重新生成rdb文件。

解决方案：先复制从库中的数据到主库后，再启动主库。

使用：

引入jedis包

<dependency>   
        <groupId>redis.clients</groupId>   
        <artifactId>jedis</artifactId>   
        <version>2.7.3</version>   
    </dependency>   

简单的写个类玩玩吧

public class RedisMain {   
           
           
        public static void main(String [] str)   
        {   
               
             Jedis jedis = new Jedis("114.215.125.42",6379);   
             jedis.auth("123");     //密码认证   
              System.out.println("Connection to server sucessfully");   
              //查看服务是否运行   
              jedis.set("user","namess");   
             // System.out.println("Server is running: "+jedis.ping());   
              System.out.println(jedis.get("user").toString());   
              jedis.set("user","name");   
              System.out.println(jedis.get("user"));   
                 
       
        }   
       
    }   

Redis完毕

下面说说Ehcache:

Ehcache的使用：

1.首先引入包

<dependency>   
               <groupId>net.sf.ehcache</groupId>   
               <artifactId>ehcache-core</artifactId>   
               <version>2.6.6</version>   
           </dependency>   
        
           <dependency>   
               <groupId>org.slf4j</groupId>   
               <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>   
               <version>1.6.6</version>   
           </dependency>   

2.创建一个ehcache.xml文件，里面配置cache的信息，这个配置是包含了集群的配置：与192.168.93.129：40001的 机器集群了：Ip为192.168.93.129机子的配置要将rmiUrls对应的数据改为这个配置文件的机子的IP地址，和对应的缓存名字

<ehcache xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
       xsi:noNamespaceSchemaLocation="ehcache.xsd">   
        <cacheManagerPeerProviderFactory    
       class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerProviderFactory"   
    properties="peerDiscovery=manual,rmiUrls=//192.168.93.129:40001/demoCache"/>           <!--另一台机子的ip缓存信息-->   
    <cacheManagerPeerListenerFactory class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheManagerPeerListenerFactory"   
    properties="hostName=localhost,port=40001,socketTimeoutMillis=2000" />                  <!--hostName代表本机子的ip-->      
      <diskStore path="java.io.tmpdir"/>   
      <defaultCache   
        maxElementsInMemory="10000"   
        maxElementsOnDisk="0"   
        eternal="true"   
        overflowToDisk="true"   
        diskPersistent="false"   
        timeToIdleSeconds="0"   
        timeToLiveSeconds="0"   
        diskSpoolBufferSizeMB="50"   
        diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"   
        memoryStoreEvictionPolicy="LFU"   
        >   
         <cacheEventListenerFactory     
                    class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory"/>                 
        </defaultCache>   
      <cache name="demoCache"   
        maxElementsInMemory="100"   
        maxElementsOnDisk="0"   
        eternal="false"   
        overflowToDisk="false"   
        diskPersistent="false"   
        timeToIdleSeconds="119"   
        timeToLiveSeconds="119"   
        diskSpoolBufferSizeMB="50"   
        diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"   
        memoryStoreEvictionPolicy="FIFO"   
        >   
        <cacheEventListenerFactory class="net.sf.ehcache.distribution.RMICacheReplicatorFactory"/>          <!--监听这个cache-->   
        </cache>   
    </ehcache>   

配置完后写代码：

放数据：

@RequestMapping("/testehcache.do")   
        public void testehcache(HttpServletResponse response) throws IOException   
        {   
            URL url = getClass().getResource("ehcache.xml");    
             CacheManager singletonmanager = CacheManager.create(url);   
            Cache cache = singletonmanager.getCache("demoCache");   
            //使用缓存   
            Element element = new Element("key1", "value1");   
            cache.put(element);   
            cache.put(new Element("key2", "value2"));   
              
            response.getWriter().println("我存放了数据");   
        }   

拿数据：

@RequestMapping("/getcache.do")   
    public void getcache(HttpServletResponse response) throws IOException   
    {   
        CacheManager singletonmanager = CacheManager.create();    
        Cache cache = singletonmanager.getCache("demoCache");   
        String one=cache.get("key1").getObjectValue().toString();   
        String two=cache.get("key2").getObjectValue().toString();   
        response.getWriter().println(one+two);   
    }  

配置集群后，A机器放数据，在B机器上能拿到数据，B机器放数据，A机器也可以拿到数据