麒麟v10 上部署 TiDB v5.1.2 生产环境优化实践
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2023-05-10
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.***
缓存管理器*** (CacheManagerListener)和 缓存***(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***个数。eternal:对象是否***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***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,***时间介于创建时间和失效时间之间。仅当eternal=false对象不是***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***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***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
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:
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,***是1024以上的端口,-c选项是***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IDuptime 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***次数get_misses 总未***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 + ***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***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'
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!)
***,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。
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:
***: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
***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***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
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
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
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
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