O armazenamento em cache desempenha um papel crucial em projetos de desenvolvimento web que armazenam recursos frequentemente acessados em bancos de dados in-memory temporários (caches). Seu objetivo é acelerar as solicitações dos clientes e reduzir a carga dos servidores. Duas das soluções de armazenamento de dados in-memory mais populares para desenvolvimento web são o Redis e o Memcached. Ambas as soluções são de código aberto, oferecem capacidade avançada de cache e possuem uma arquitetura distribuída que permite fácil escalabilidade.
Então vamos analisar de perto o Redis e o Memcached, comparando vantagens, desvantagens e cenários comuns de uso a fim de que você possa escolher a opção certa para o seu projeto.
Memcached vs Redis: qual é a diferença?
À primeira vista, o Memcached e o Redis são semelhantes. Sua imensa popularidade e sua natureza de código aberto permitiram um amplo suporte da comunidade. Como uma das primeiras soluções de cache, o Memcached foi amplamente adotado por várias organizações. O Redis é mais recente, mas ganhou grande popularidade graças ao seu conjunto de recursos.
Também, ambas as soluções oferecem bibliotecas de clientes e drivers que facilitam a integração com linguagens de programação e frameworks populares. Além disso, estão em constante evolução para sempre atender às últimas necessidades do ecossistema de desenvolvimento web.
No entanto, essas soluções possuem várias diferenças relevantes, e assim, é essencial que você escolha a mais adequada para o seu projeto. Vamos explorar alguns dos principais recursos.
O que é Memcached?
O Memcached é um sistema de cache de objeto de memória distribuída de alto desempenho. Seu objetivo principal é armazenar em cache os dados acessados com frequência para reduzir a sobrecarga do banco de dados, permitindo tempos de resposta mais rápidos.
Um dos princípios orientadores do Memcached é sua forte ênfase na simplicidade e na velocidade. Ele adota um modelo de dados simples de chave-valor que possibilita acesso fácil aos dados sem a necessidade de linguagens de consulta complexas.
O que é Redis?
O Redis é um armazenamento de estrutura de dados in-memory para armazenamento em cache. Sua funcionalidade vai além dos sistemas de cache tradicionais, pois suporta vários tipos de dados. Além disso, oferece suporte a transações, garantindo que comandos agrupados sejam executados sequencialmente e sem interrupções, mantendo a consistência nas operações de modificação de dados. No Redis, também, as trocas de mensagens de publicação/assinatura possibilitam uma comunicação altamente escalável entre os componentes do aplicativo.
Comparação entre o Memcached e o Redis
Embora o Memcached e o Redis sejam fáceis de usar, e de alto desempenho, existem diferenças importantes entre ambos que você deve considerar ao escolher o mais adequado para o seu projeto.
Estruturas de dados e armazenamento
O Memcached é um armazenamento simples de valores-chave que suporta tipos de dados pequenos e arbitrários, como strings e objetos. É ideal para aplicativos que exigem funcionalidades simples de armazenamento em cache e pesquisas rápidas baseadas em chaves. Como resultado, não é adequado para usos mais complexos, que exijam técnicas avançadas de manipulação de dados.
Enquanto isso, o Redis oferece suporte a uma gama mais abrangente de estruturas de dados, incluindo strings, hashes, listas, conjuntos e bitmaps. Essa flexibilidade permite usos mais complexos, como a implantação de análise em tempo real ou recuperação de dados baseados em localização.
Desempenho e escalabilidade
O Memcached prioriza alto desempenho e tempos de resposta excepcionais. Oferece também escalonamento vertical, permitindo adicionar mais servidores ao pool de cache para lidar com o aumento de tráfego e carregamento de dados.
O Redis oferece desempenho comparável para tarefas simples de cache e recursos adicionais para usos mais avançados. Além disso, possibilita operações de E/S assíncronas e não bloqueadoras, permitindo que seu aplicativo lide com múltiplas tarefas simultâneas. Essa funcionalidade melhora significativamente o desempenho sob cargas de trabalho mais intensas. O Redis também suporta clusters para escalonamento horizontal, o que permite operações contínuas mesmo que alguns nós apresentem falhas.
Persistência e durabilidade
O Memcached opera somente como in-memory, o que significa que armazena todos os dados na RAM e não tem persistência incorporada. Essa abordagem garante desempenho máximo e acesso de baixa latência aos dados. No entanto, o Memcached não salva automaticamente os dados em casos de falha no sistema. Felizmente, as versões mais recentes oferecem suporte a recuperação de dados após a reinicialização e memória persistente por meio de montagens de sistema de arquivos DAX.
Em contraste, o Redis oferece persistência de dados opcional por meio de dois métodos distintos: snapshotting (cópia instantânea) e AOF (append-only file; arquivo somente de acréscimo). O snapshotting envolve a criação de instantâneos dos dados em cache e o armazenamento desses dados no disco após um intervalo de tempo especificado. O AOF é um método mais durável, que consiste em adicionar comandos ao arquivo AOF para modificar os dados. Ao contrário do snapshotting, esse método permite que o Redis reconstrua completamente os dados em caso de falha do sistema ou reinicialização.
Recursos e extensibilidade
O Memcached foca em uma abordagem simples e objetiva do funcionamento do cache. Enquanto se destaca nisso, o suporte limitado de tipos de dados restringe sua capacidade de lidar com requisitos de modelagem mais complexa de dados ou de executar operações especializadas. Essas limitações reduzem a extensibilidade do Memcached em cenários que exigem estruturas de dados avançadas e técnicas de manipulação de dados mais elaboradas.
Já o Redis oferece uma série de recursos além do cache básico, incluindo transações, mensagens de publicação/assinatura e scripts Lua. As transações permitem que você execute automaticamente vários comandos em um único passo, para garantir a consistência dos dados. O sistema de publicação/assinatura possibilita a comunicação por mensagens entre componentes do aplicativo. Essa funcionalidade pode ser utilizada para implementar mensagem em tempo real, salas de chat e arquiteturas orientadas a eventos. Por fim, a execução de scripts Lua permite realizar, no lado do servidor, operações e transformações complexas de dados.
Memcached vs Redis no desenvolvimento web
Embora o Memcached e o Redis compartilhem algumas capacidades de cache, apresentam funcionalidades únicas direcionadas para diferentes cenários de uso.
Cenários de uso do Memcached
O Memcached é mais adequado para:
- Projetos que exigem armazenamento em cache simples para acelerar aplicativos de internet. Ao armazenar na memória dados acessados com frequência, como resultados de consultas, o Memcached reduz a necessidade de consultas repetidas ao banco de dados, resultando em tempos de resposta mais rápidos e melhor desempenho do aplicativo.
- Altas cargas de leitura e gravação em um armazenamento básico de valores-chave em que um armazenamento simples de valores-chave e acesso rápido aos dados são essenciais.
- Projetos com necessidades simples de armazenamento em cache e tipos de dados limitados, como definições de configuração de cache, tokens de autenticação de usuário ou conteúdo estático.
Cenários de uso do Redis
O Redis é mais adequado para:
- Cache avançado com suporte a estruturas de dados complexas, como listas, conjuntos e conjuntos ordenados. O Redis permite o armazenamento em cache de modelos de dados mais complexos e fornece operações especializadas para cada tipo de dados suportado.
- Intermediação de mensagens usando publicação/assinatura, análise em tempo real e pesquisa. O suporte do Redis para a funcionalidade de mensagens “pub/sub” faz dele uma opção para a implantação de corretores de mensagens e sistemas de análise em tempo real. Sua baixa latência também o torna adequado para análise em tempo real e processamento de dados de streaming. Além disso, o Redis oferece recursos avançados de pesquisa por meio de recursos como o Redisearch, permitindo a indexação e a pesquisa eficientes de dados.
- Projetos que exigem persistência e durabilidade de dados. O Redis oferece mecanismos opcionais de persistência de dados por meio de snapshotting e mecanismos de arquivo anexado (AOF) que permitem que os dados sejam salvos no disco e recuperados após falhas ou reinicializações do sistema. Esses recursos tornam o Redis adequado para projetos que exigem persistência de dados, como sessões de usuário, dados transacionais ou armazenamento em cache de informações críticas.
Resumo
Ao escolher entre Memcached e Redis para o seu projeto de desenvolvimento da internet, é importante compreender os pontos fortes e as funcionalidades exclusivas de cada solução para decidir qual delas funciona para você.
O Memcached e o Redis são soluções extremamente populares e com bom suporte, cada uma por motivos totalmente diferentes. O foco do Memcached na simplicidade e no alto desempenho faz dele uma excelente opção para projetos com necessidades diretas de armazenamento em cache. No entanto, você deve considerar o uso do Redis se precisar de funcionalidades de armazenamento em cache mais avançadas e recursos além do armazenamento em cache.
Na Kinsta, nossa Hospedagem Gerenciada de WordPress tem cache de página integrado, e isso é aprimorado pelo Edge Caching nos servidores do Cloudflare em todo o mundo. No entanto, ainda recomendamos o uso do Redis como um cache de objeto persistente em sites – ou partes de sites – quando o cache de página não for aconselhável, como durante transações de eCommerce ou ao exibir conteúdo específico para membros.
Steve Bonisteel is a Technical Editor at Kinsta who began his writing career as a print journalist, chasing ambulances and fire trucks. He has been covering Internet-related technology since the late 1990s.
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