一、Memcached
1.Memcached：是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种数据结构。简单的说就是将数据调到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。
2.Memcached的工作流程：
先检查客户端的请求是否在Memcached中，如有，直接把请求返回，不再对数据库进行任何的操作；
如果请求不再Memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到Memcached中。
每次更新数据库时的同时要更新Memcached中的数据，保证一致性；
3.Memcached的回收机制：
当分配给Memcached的内存空间用完后会使用LRU（最近最少使用）策略加上到期失效策略，失效数据首先被替换，然后再替换掉最近未使用的数据（懒汉式删除）。
4.Memcached的内存管理机制：
如果有个新的缓存数据要被存放，Memcached首先选择一个合适的slab，然后查看该slab是否还有空闲的chunk，如果有直接存放进去；如果没有则要进行申请。slab申请内存以page（一个page 1M=1024*1024）为单位，多以在放第一个数据，无论大下，都会有1M大小的page被分配给slab。申请到page后，slab会将这个的内存按照chunk的大小进行切分，这样就变成了一个chunk的数组，在从这个chunk数组中选择一个用于存储数据。
5.Memcached淘汰机制：
如果此时又来了一个新的元素123B，那么就会触发memcached的淘汰机制了。memcached首先会查看180B的slab是否存在过期的元素，如果存在，则先清理部分，预留空位。如果180B这个slab的数据都比较热（没有过期），则按LRU进行淘汰。需要注意的是，淘汰是在slab内部进行的，也即在上面的场景中只有180Bslab内部进行淘汰剔除，对于其他的slab，是没有受到影响的。memcached也不会回收比较空余的其他slab的page。也即一个page被分配给某个slab后，他将一直被这个slab所占用，永远无法被mc回收，直到memcached重启。
这个特性被称为Memcached的钙化问题：Memcached在线上跑了一段时间后，内存按原始访问模式分配内存。当访问模式变更后，原有的分配模式可能导致缓存频繁出现数据剔除问题。最典型的场景即为内存尚有空余，但一直有数据被剔除，命中率一直上不去。对于这种情况，解决方法为重启缓存。
二、Redis
1.读写速度快：速写速度分别为110000次/s、81000次/s；
2.可持久化：将内存的数据保存到磁盘中，持久化的方式为：
a.RDB（定时快照）：将内存中的数据以快照的方式写入到二进制文件中，默认的文件名为dump，rdb。可以通过配置设置自动做快照持久化的方式。
RDB的缺点是：定时快照只是代表一段时间内的内存映像，所以系统重启会丢失上次快照与重启之间所有的数据。
b.AOF（基于语句追加方）：Redis将收到的命令都通过write函数追加到文件中，当Redis重启的时候会通过重新执行文件中保存的写的命令，在内存中重建整个数据库内容。
缺点是：AOF方式持久化还是可能会丢失部分修改；log文件体积过大时系统重启恢复数据非常慢，几十G的数据可能要几小时才能加载完；每条命令都要写log，读写性能会有所下降。
持久化文件会越来越大，例如我们调用incrtest命令100次，文件中必须保存全部的100条命令，其实有99条都是多余的。因为要恢复数据库的状态其实文件中保存一条set test 100就够了。为了压缩aof的持久化文件。redis提供了bgrewriteaof命令。收到此命令redis将使用与快照类似的方式将内存中的数据 以命令的方式保存到临时文件中，最后替换原来的文件。
AOF重写：创建一个新的AOF文件来代替原有的AOF文件，新AOF文件和原有的AOF文件保存的数据库状态完全一样，但是新的AOF文件体积小于等于原有AOF文件的体积。
AOF后台重写：
1）.子进程进行AOF重写期间，主进程继续处理命令请求；
2）.子进程带有主进程的数据副本，使用了进程而不是线程，可以在避免死锁的情况下，保证数据的安全性；
子进程在进行AOF重写的期间，主进程还要继续处理命令，而新的命令可能对现有的数据进行更改，这会让当前数据库的数据和重写后的AOF文件中的数据不一致。
a.处理命令请求；
b.将写命令追加到AOF文件中；
c.将写命令追加到AOF重写缓存中；
将AOF重写缓存中的内容全部写入到新的AOF文件中，对新的AOF文件进行改名，覆盖原有的AOF文件；
3.支持五种数据结构
：String，List，Set，zSet，Hash；
4.原子操作
：Redis对不同数据类型的操作都是原子性的；
5.Redis支持多种语言
：Python，PHP；
6.主-从复制：
主-从复制的特点：
1）.一个master可以有多个slave；
2）.除了多个slave连到相同的master外，slave也可以连接到其他的slave上；
3）.主从复制不会阻塞master，当一个或多个slave与master初次同步数据时，master可以处理客户端发来的请求。相反slave在初次同步数据时则会阻塞不能处理客户端的请求；
4）.主从复制可以用来提高体统的可伸缩性；
5）.可以在master禁用数据持久化，只需要注解掉master配置文件中的所有save配置，然后只在slave上配置持久化；
主-从复制的过程：
1）.当设置好slave服务器后，slave会建立和master的连接，然后发送sync命令。
2）.无论是第一次同步建立的连接还是连接断开后的重新连 接，master都会启动一个后台进程，将数据库快照保存到文件中，同时master主进程会开始收集新的写命令并缓存起来。
3）.后台进程完成写文件后，master就发送文件给slave，slave将文件保存到磁盘上，然后加载到内存恢复数据库快照到slave上。
4）.接着master就会把缓存的命 令转发给slave。而且后续master收到的写命令都会通过开始建立的连接发送给slave。如果master同时收到多个slave发来的同步连接命令，只会使用启动一个进程来写数据库镜像，然后发送给所有slave；
7.Redis的内存管理机制：
Redis会缓存所有的key信息，如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值，将会触发swap操作，计算出哪些key对应的value需要swap到磁盘上，然后将这些key对应的value持久化到磁盘上，同时在内存中清除；
当从Redis中读取数据的时候，如果读取的key对应的value不在内存中，那么Redis就从swap文件中加载相应的数据，然后返回；
8.Redis过期策略—懒汉式删除+定期删除
1）.定期删除：
每隔一段时间执行一次删除过期的key；
2）.懒汉式删除：
key过期的时候不删除，每次通过key获取值得时候，而且只删除当前key，所以对cpu占用比较少
缺点是：大量的过期的key一直没有被获取则会造成内存泄漏；
三、Memcached与Redis的区别：
1）.持久性：Redis支持数据持久化，Memcached不支持；
2）.数据类型：Redis支持String，List，Set，zSet，hash，Memcached之间简单的数据类型；
3）.主-从复制：Redis支持，Memcached不支持；
4）.内存管理机制：Memcached使用预分配的内存池的方式，使用slab和大小不同的chunk来管理内存，Item会根据大小选合适的chunk存储，Redis使用现场申请内存的方式来存储数据；