Caching spielt eine wichtige Rolle in Webentwicklungsprojekten, die häufig genutzte Ressourcen in temporären In-Memory-Datenbanken (Caches) speichern. Ziel ist es, die Client-Anfragen zu beschleunigen und die Serverlast zu verringern. Zwei der beliebtesten In-Memory-Datenspeicherlösungen für die Webentwicklung sind Redis und Memcached. Beim Vergleich von Memcached und Redis handelt es sich bei beiden Lösungen um Open-Source-Lösungen mit leistungsstarken Caching-Funktionen und einer verteilten Architektur für eine einfache Skalierung.
Werfen wir also einen genauen Blick auf Redis und Memcached, ihre Vor- und Nachteile und die häufigsten Anwendungsfälle, damit du die richtige Lösung für dein Projekt auswählen kannst.
Memcached vs. Redis: Was ist der Unterschied?
Auf den ersten Blick scheinen Memcached und Redis ähnlich zu sein. Ihre große Popularität und ihr Open-Source-Charakter haben für eine breite Unterstützung durch die Community gesorgt. Als eine der ersten Caching-Lösungen wurde Memcached von zahlreichen Unternehmen übernommen. Redis ist wesentlich neuer, hat aber dank seiner umfangreichen Funktionen eine große Popularität erlangt.
Beide Lösungen bieten außerdem Client-Bibliotheken und Treiber, die eine einfache Integration in gängige Programmiersprachen und Frameworks ermöglichen. Außerdem werden sie ständig weiterentwickelt, um den sich ändernden Anforderungen der Webentwicklung gerecht zu werden.
Die Lösungen unterscheiden sich jedoch in mehreren Punkten, so dass es wichtig ist, sich für die Lösung zu entscheiden, die für dein Projekt am besten geeignet ist. Schauen wir uns einige wichtige Funktionen an.
Was ist Memcached?
Memcached ist ein hochleistungsfähiges Caching-System für verteilte Speicherobjekte. Sein Hauptzweck ist das Zwischenspeichern häufig abgerufener Daten, um die Datenbank zu entlasten und schnellere Antwortzeiten zu ermöglichen.
Eines der Grundprinzipien von Memcached ist die starke Betonung von Einfachheit und Geschwindigkeit. Es verwendet ein einfaches Key-Value-Datenmodell, mit dem du leicht auf Daten zugreifen kannst, ohne komplexe Abfragesprachen verwenden zu müssen.
Was ist Redis?
Redis ist ein In-Memory-Datenstruktur-Speicher für das Caching. Seine Funktionalität geht über die herkömmlicher Caching-Systeme hinaus und unterstützt eine Vielzahl von Datentypen. Es unterstützt auch Transaktionen, die sicherstellen, dass gruppierte Befehle nacheinander und ohne Unterbrechung ausgeführt werden, um die Konsistenz der Daten bei Änderungen zu gewährleisten. Redis ermöglicht außerdem Publish/Subscribe Messaging, um eine hochskalierbare Kommunikation zwischen den Anwendungskomponenten zu ermöglichen.
Memcached und Redis im Vergleich
Obwohl Memcached und Redis beide einfach zu bedienen und sehr leistungsfähig sind, gibt es wichtige Unterschiede, die du bei der Wahl der richtigen Lösung für dein Projekt beachten solltest.
Datenstrukturen und Speicherung
Memcached ist ein einfacher Key-Value-Store, der kleine, beliebige Datentypen wie Strings und Objekte unterstützt. Er ist ideal für Anwendungen, die einfache Caching-Funktionen und schnelle schlüsselbasierte Abfragen benötigen. Daher ist er für komplexere Anwendungsfälle, die fortgeschrittene Techniken zur Datenmanipulation erfordern, nicht besonders geeignet.
Redis hingegen unterstützt eine größere Bandbreite an Datenstrukturen, darunter Strings, Hashes, Listen, Sets und Bitmaps. Diese Flexibilität ermöglicht komplexere Anwendungsfälle, wie z. B. die Implementierung von Echtzeit-Analysen oder die Abfrage von standortbezogenen Daten.
Leistung und Skalierbarkeit
Memcached legt den Schwerpunkt auf hohe Leistung und außergewöhnliche Antwortzeiten. Außerdem lässt es sich vertikal skalieren, sodass du dem Caching-Pool weitere Server hinzufügen kannst, um den zunehmenden Traffic und die Datenlast zu bewältigen.
Redis bietet eine vergleichbare Leistung für einfache Caching-Aufgaben und zusätzliche Funktionen für fortgeschrittene Anwendungsfälle. Es ermöglicht asynchrone und nicht blockierende E/A-Operationen, sodass deine Anwendung mehr gleichzeitige Aufgaben bewältigen kann. Diese Funktionalität erhöht die Leistung bei hoher Arbeitsbelastung. Redis unterstützt auch Cluster für die horizontale Skalierung, so dass der Betrieb fortgesetzt werden kann, wenn einige Knoten ausfallen.
Persistenz und Langlebigkeit
Memcached arbeitet ausschließlich im Arbeitsspeicher, das heißt, es speichert alle Daten im RAM und hat keine eingebaute Persistenz. Dieser Ansatz sorgt für maximale Leistung und einen latenzarmen Zugriff auf die Daten. Allerdings speichert Memcached die Daten nicht automatisch, wenn das System ausfällt. Glücklicherweise unterstützen neuere Versionen die Datenwiederherstellung nach einem Neustart und den persistenten Speicher über DAX-Dateisystem-Mounts.
Im Gegensatz dazu bietet Redis eine optionale Datenpersistenz mit zwei verschiedenen Methoden: Snapshotting und Append-Only File (AOF). Beim Snapshotting werden Schnappschüsse der Daten im Cache erstellt und nach einer bestimmten Zeit auf der Festplatte gespeichert. AOF hingegen ist eine dauerhaftere Methode, bei der Befehle an die AOF angehängt werden, um Daten zu ändern. Im Gegensatz zum Snapshotting kann Redis bei einem Systemausfall oder Neustart die Daten vollständig rekonstruieren.
Funktionen und Erweiterbarkeit
Memcached konzentriert sich auf einen einfachen, geradlinigen Ansatz für das Caching. Die begrenzte Unterstützung für Datentypen schränkt jedoch die Fähigkeit ein, komplexere Datenmodellierungsanforderungen zu erfüllen oder spezielle Operationen durchzuführen. Diese Einschränkungen schränken die Erweiterbarkeit von Memcached in Szenarien ein, die fortgeschrittene Datenstrukturen und Datenmanipulationstechniken erfordern.
Redis hingegen bietet neben den grundlegenden Caching-Funktionen zahlreiche weitere Features, darunter Transaktionen, Publish/Subscribe-Messaging und Lua-Skripting. Transaktionen ermöglichen es dir, mehrere Befehle automatisch in einem einzigen atomaren Schritt auszuführen, um die Datenkonsistenz zu gewährleisten. Pub/Sub-Messaging ermöglicht die nachrichtenbasierte Kommunikation zwischen Anwendungskomponenten. Mit dieser Funktion kannst du Echtzeit-Nachrichten, Chatrooms und ereignisgesteuerte Architekturen implementieren. Mit Lua-Skripten schließlich kannst du serverseitige Skripte für komplexe Datenoperationen und -umwandlungen ausführen.
Memcached vs. Redis in der Webentwicklung
Memcached und Redis haben zwar einige Caching-Funktionen gemeinsam, verfügen aber über einzigartige Funktionen, die auf unterschiedliche Anwendungsfälle ausgerichtet sind.
Memcached Anwendungsfälle
Memcached ist am besten geeignet für:
- Projekte, die einfaches Caching benötigen, um Webanwendungen zu beschleunigen. Durch die Speicherung von Daten, auf die häufig zugegriffen wird, wie z. B. Abfrageergebnisse, im Arbeitsspeicher reduziert Memcached die Notwendigkeit wiederholter Datenbankabfragen, was zu schnelleren Antwortzeiten und einer verbesserten Anwendungsleistung führt.
- Hohe Lese- und Schreiblasten bei einem einfachen Key-Value-Store, bei dem ein einfacher Key-Value-Store und ein schneller Datenzugriff entscheidend sind.
- Projekte mit einfachem Caching-Bedarf und begrenzten Datentypen, wie z. B. das Zwischenspeichern von Konfigurationseinstellungen, Benutzerauthentifizierungs-Tokens oder statischen Inhalten.
Redis Anwendungsfälle
Redis ist am besten geeignet für:
- Fortgeschrittenes Caching, das komplexe Datenstrukturen, wie Listen, Mengen und sortierte Mengen, unterstützt. Redis ermöglicht die Zwischenspeicherung komplexer Datenmodelle und bietet spezielle Operationen für jeden unterstützten Datentyp.
- Nachrichtenvermittlung mit Publish/Subscribe, Echtzeit-Analysen und Suche. Die Unterstützung von Redis für „Pub/Sub“-Messaging-Funktionen macht es zur ersten Wahl für die Implementierung von Message Brokern und Echtzeit-Analysesystemen. Dank seiner geringen Latenzzeit eignet es sich auch für Echtzeitanalysen und die Verarbeitung von Streaming-Daten. Außerdem bietet Redis mit Funktionen wie Redisearch leistungsstarke Suchfunktionen, die eine effiziente Indizierung und Suche von Daten ermöglichen.
- Projekte, die Datenpersistenz und Haltbarkeit erfordern. Hier bietet Redis optionale Mechanismen zur Datenpersistenz durch Snapshotting und Append-Only-File (AOF)-Mechanismen, mit denen Daten auf der Festplatte gespeichert und nach Systemausfällen oder Neustarts wiederhergestellt werden können. Dank dieser Funktionen eignet sich Redis für Projekte, die Datenpersistenz erfordern, z. B. für Benutzersitzungen, Transaktionsdaten oder das Zwischenspeichern wichtiger Informationen.
Zusammenfassung
Bei der Entscheidung zwischen Memcached und Redis für dein Webentwicklungsprojekt gibt es nicht die eine „beste“ Option, sondern nur die beste für die individuellen Anforderungen deines Projekts. Um zu entscheiden, welche Lösung für dich am besten geeignet ist, musst du die einzigartigen Stärken und Eigenschaften der beiden Lösungen kennen.
Memcached und Redis sind beides sehr beliebte und gut unterstützte Lösungen, und zwar aus ganz unterschiedlichen Gründen. Der Fokus auf Einfachheit und hohe Leistung macht Memcached zu einer ausgezeichneten Wahl für Projekte mit einfachem Caching-Bedarf. Allerdings solltest du Redis in Betracht ziehen, wenn du fortschrittlichere Caching-Funktionen und Features über das Caching hinaus benötigst.
Unser Managed WordPress Hosting bei Kinsta verfügt über integriertes Seiten-Caching, das durch Edge-Caching auf Cloudflare-Servern auf der ganzen Welt ergänzt wird. Wir empfehlen jedoch, Redis als persistenten Objekt-Cache für Websites – oder Teile davon – zu verwenden, wenn ein Seiten-Caching nicht ratsam ist, z. B. bei E-Commerce-Transaktionen oder bei der Anzeige von mitgliederbezogenen Inhalten.
Steve Bonisteel is Technical Editor bij Kinsta. Hij begon zijn schrijverscarrière als verslaggever en achtervolgde ambulances en brandweerwagens. Sinds eind jaren negentig schrijft hij over internetgerelateerde technologie.
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