摘要：分布式各個(gè)服務(wù)器之間互不通信，各自獨(dú)立存取數(shù)據(jù)，不共享任何信息。服務(wù)器并不具有分布式功能，分布式部署取決于客戶端。緩存策略的緩存策略是最近最少使用到期失效策略。在內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，可以指定它在緩存的失效時(shí)間，默認(rèn)為永久。

一、Memcache
Memcache是一個(gè)高性能，分布式內(nèi)存對(duì)象緩存系統(tǒng)，通過在內(nèi)存里維護(hù)一個(gè)統(tǒng)一的巨大的hash表，它能夠用來存儲(chǔ)各種格式的數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻、文件以及數(shù)據(jù)庫檢索的結(jié)果等。簡(jiǎn)單的說就是將數(shù)據(jù)調(diào)用到內(nèi)存中，然后從內(nèi)存中讀取，從而大大提高讀取速度。
Memcache特性：
（1）使用物理內(nèi)存作為緩存區(qū)，可獨(dú)立運(yùn)行在服務(wù)器上。每個(gè)進(jìn)程最大2G，如果想緩存更多的數(shù)據(jù)，可以開辟更多的Memcache進(jìn)程（不同端口）或者使用分布式Memcache進(jìn)行緩存，將數(shù)據(jù)緩存到不同的物理機(jī)或者虛擬機(jī)上。
（2）使用key-value的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這是一種單索引的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組織形式，可使數(shù)據(jù)項(xiàng)查詢時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。
（3）協(xié)議簡(jiǎn)單：基于文本行的協(xié)議，直接通過telnet在memcached服務(wù)器上可進(jìn)行存取數(shù)據(jù)操作，簡(jiǎn)單，方便多種緩存參考此協(xié)議。
（4）基于Libevent高性能通信：Libevent是一套利用C開發(fā)的程序庫，它將BSD系統(tǒng)的kqueue，Linux系統(tǒng)的epoll等事件處理功能封裝成一個(gè)接口，與傳統(tǒng)的select相比，提高了性能。
（5）內(nèi)置的內(nèi)存管理方式：所有數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存中，存取數(shù)據(jù)比硬盤快，當(dāng)內(nèi)存滿后，通過LRU算法自動(dòng)刪除不使用的緩存，但沒有考慮數(shù)據(jù)的容災(zāi)問題，重啟服務(wù)，所有數(shù)據(jù)會(huì)丟失。
（6）分布式：各個(gè)memcached服務(wù)器之間互不通信，各自獨(dú)立存取數(shù)據(jù)，不共享任何信息。服務(wù)器并不具有分布式功能，分布式部署取決于Memcache客戶端。
（7）緩存策略：memcached的緩存策略是LRU（最近最少使用）到期失效策略。在memcached內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，可以指定它在緩存的失效時(shí)間，默認(rèn)為永久。當(dāng)memcached服務(wù)器用完分配的內(nèi)時(shí)，失效的數(shù)據(jù)被首先替換，然后也是最近未使用的數(shù)據(jù)。在LRU中，memcached使用的是一種Lazy Expiration策略，自己不會(huì)監(jiān)控存入的key/vlue對(duì)是否過期，而是在獲取key值時(shí)查看記錄的時(shí)間戳，檢查key/value對(duì)空間是否過期，這樣可減輕服務(wù)器的負(fù)載。
Memcache的工作流程如下：
（1）先檢查客戶端的請(qǐng)求數(shù)據(jù)是否在memcached中，如有，直接把請(qǐng)求數(shù)據(jù)返回，不再對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行任何操作。
（2） 如果請(qǐng)求的數(shù)據(jù)不在memcached中，就去查數(shù)據(jù)庫，把從數(shù)據(jù)庫中獲取的數(shù)據(jù)返回給客戶端，同時(shí)把數(shù)據(jù)緩存一份到memcached中（memcached客戶端不負(fù)責(zé)，需要程序?qū)崿F(xiàn)）。
（3） 每次更新數(shù)據(jù)庫的同時(shí)更新memcached中的數(shù)據(jù)，保證一致性。
（4） 當(dāng)分配給memcached內(nèi)存空間用完之后，會(huì)使用LRU（Least Recently Used，最近最少使用）策略加上到期失效策略，失效數(shù)據(jù)首先被替換，然后再替換掉最近未使用的數(shù)據(jù)。
二、redis
Redis常用數(shù)據(jù)類型
? String
1.常用命令：set，get，decr，incr，mget。
2.應(yīng)用場(chǎng)景：String是最常用的一種數(shù)據(jù)類型，與Memcache的key value存儲(chǔ)方式類似。
3.實(shí)現(xiàn)方式：String在Redis內(nèi)部存儲(chǔ)默認(rèn)就是一個(gè)字符串，被redisObject所引用，當(dāng)遇到incr，decr等操作時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)成數(shù)值型進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)redisObject的encoding字段為int。
? Hash
1.常用命令：hget，hset，hgetall 。
2.應(yīng)用場(chǎng)景：以存儲(chǔ)一個(gè)用戶信息對(duì)象數(shù)據(jù)
3.實(shí)現(xiàn)方式：Redis Hash對(duì)應(yīng)的Value，內(nèi)部實(shí)際就是一個(gè)HashMap，實(shí)際這里會(huì)有2種不同實(shí)現(xiàn)。
（1）Hash的成員比較少時(shí)Redis為了節(jié)省內(nèi)存會(huì)采用類似一維數(shù) 組的方式來緊湊存儲(chǔ)，而不會(huì)采用真正的HashMap結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的value redisObject的encoding為zipmap。
（2）當(dāng)成員數(shù)量增大時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成真正的HashMap，此時(shí)encoding為ht。
List
1.常用命令：lpush,rpush,lpop,rpop,lrange。
2.應(yīng)用場(chǎng)景：Redis list的應(yīng)用場(chǎng)景非常多，也是Redis最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，比如twitter的關(guān)注列表，粉絲列表等都可以用Redis的list結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
3.實(shí)現(xiàn)方式：Redis list的實(shí)現(xiàn)為一個(gè)雙向鏈表，可以支持反向查找和遍歷，方便操作。不過帶來了部分額外的內(nèi)存開銷，Redis內(nèi)部的很多實(shí)現(xiàn)，包括發(fā)送緩沖隊(duì)列等也都是用的這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
Set
1.常用命令：sadd,spop,smembers,sunion。
2.應(yīng)用場(chǎng)景：Redis set對(duì)外提供的功能與list類似是一個(gè)列表的功能，特殊之處在于set是可以自動(dòng)排重的，當(dāng)你需要存儲(chǔ)一個(gè)列表數(shù)據(jù)，又不希望出現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，set 是一個(gè)很好的選擇，并且set提供了判斷某個(gè)成員是否在一個(gè)set集合內(nèi)的重要接口，這個(gè)也是list所不能提供的。
3.實(shí)現(xiàn)方式：set的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是一個(gè)value永遠(yuǎn)為null的HashMap，實(shí)際就是通過計(jì)算hash的方式來快速排重的，這也是set能提供判斷一個(gè)成員是否在集合內(nèi)的原因。
Sorted set
1.常用命令：zadd、zrange、zrem、zcard。
2.使用場(chǎng)景：Redis sorted set的使用場(chǎng)景與set類似，區(qū)別是set不是自動(dòng)有序的，而sorted set可以通過用戶額外提供一個(gè)優(yōu)先級(jí)(score)的參數(shù)來為成員排序，并且是插入有序的，即自動(dòng)排序。當(dāng)你需要一個(gè)有序的并且不重復(fù)的集合列表，可以選擇sorted set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如twitter 的public timeline可以以發(fā)表時(shí)間作為score來存儲(chǔ)，這樣獲取時(shí)就是自動(dòng)按時(shí)間排好序的。
3.實(shí)現(xiàn)方式：Redis sorted set的內(nèi)部使用HashMap和跳躍表(SkipList)來保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和有序，HashMap里放的是成員到score的映射，而跳躍表里存放的 是所有的成員，排序依據(jù)是HashMap里存的score,使用跳躍表的結(jié)構(gòu)可以獲得比較高的查找效率，并且在實(shí)現(xiàn)上比較簡(jiǎn)單。
Redis集群
(1)通過keepalived實(shí)現(xiàn)的高可用方案

切換流程：

當(dāng)Master掛了后，VIP漂移到Slave；Slave 上keepalived 通知redis 執(zhí)行：slaveof no one ,開始提供業(yè)務(wù)；

當(dāng)Master起來后，VIP 地址不變，Master的keepalived 通知redis 執(zhí)行slaveof slave IP host ，開始作為從同步數(shù)據(jù)；

依次類推。

（2）主從同時(shí)Down機(jī)情況：
? 非計(jì)劃性，不做考慮，一般也不會(huì)存在這種問題
? 計(jì)劃性重啟，重啟之前通過運(yùn)維手段SAVE DUMP 主庫數(shù)據(jù)；需要注意順序：

關(guān)閉其中一臺(tái)機(jī)器上所有redis，是得master全部切到另外一臺(tái)機(jī)器（多實(shí)例部署，單機(jī)上既有主又有從的情況）；并關(guān)閉機(jī)器

依次dump主上redis服務(wù)

關(guān)閉主

啟動(dòng)主，并等待數(shù)據(jù)load完畢

啟動(dòng)從

刪除DUMP 文件（避免重啟加載慢）

三、Memcache與Redis的比較
（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Memcache只支持key value存儲(chǔ)方式，Redis支持更多的數(shù)據(jù)類型，比如Key value、hash、list、set、zset；
（2）多線程：Memcache支持多線程，Redis支持單線程；CPU利用方面Memcache優(yōu)于Redis；
（3）持久化：Memcache不支持持久化，Redis支持持久化；
（4）內(nèi)存利用率：Memcache高，Redis低（采用壓縮的情況下比Memcache高）；
（5）過期策略：Memcache過期后，不刪除緩存，會(huì)導(dǎo)致下次取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的問題，Redis有專門線程，清除緩存數(shù)據(jù)；