Redis vs Dragonfly实测：单线程与多线程谁更好

原文：https://dev.to/adamthedeveloper/redis-vs-dragonfly-a-hands-on-comparison-22ko（作者 @adamthedeveloper）

我印象里，几乎每一个后端项目我都用过 Redis：缓存、会话、限流、队列，还有那些塞进 Postgres 里实在别扭的临时状态。到后来，选 Redis 已经不再是一个决策，而成了默认动作。

大约三个月前，我接触到 Dragonfly——它保留了 Redis 的 API，但底层实现完全不同。我实在好奇，就把两者放在同样的负载上跑了一遍，看看会有什么结果。这篇文章讲我看到的现象、我搞明白的两者的实现思路，以及我认为各自适合什么场景。

声明：本文非赞助内容，我与 DragonflyDB 没有任何关联。写它只是因为试用之后确实被 Dragonfly 打动了，它的表现对我来说非常好。它是不是适合你，仍然取决于你的负载，所以请把它当作一份评估参考，而不是换库建议。

先简单说说 Redis 是什么

把 Redis 只当成缓存，是低估了它。这些年我用它做过会话、计数器、分布式锁、基于有序集合的排行榜、发布订阅、Stream，还有普通队列。它之所以在这些场景下都好用，是因为它提供了实用的数据结构，而且操作极其便宜——一条命令通常就是一次调用：

GET user:123
INCR rate_limit:user:123
ZADD leaderboard 9000 adam

不需要解析 SQL，也没有查询规划器参与。这种简单正是它快的一个重要原因。

那么，Redis 为什么是单线程的？

Redis 在一个主线程上执行命令，这经常被描述成一种缺陷。我认为这种说法低估了当年的设计。

Redis 诞生于 2009 年。当时的服务器顶多也就几个核心，目标是在那样的硬件上做一个简单、可预测、足够快的数据存储。单执行线程给它带来了这些好处：

* 数据结构不需要加锁。

* 命令逐个执行，原子性很容易推理。

* 行为可预测，调试起来更省事。

* 代码库保持小巧、易于理解。

以当时的硬件条件看，这是个合理的设计，而且放到今天依然站得住脚。Node.js 是个不错的参照：它基本也是单线程，这并没有让它变慢，还避开了一整类并发 bug。

Redis 也一直在演进。它从 6.0 起支持 I/O 线程，Redis 8 又进一步加强了这点：网络工作可以分散到多个线程，而命令执行仍然串行，既保留了核心模型，又削弱了最明显的瓶颈。

放在它当初所围绕的那些约束之下，Redis 的设计是优秀的。只不过那些约束后来变了，这正是 Dragonfly 出现的地方。

Dragonfly 的做法有什么不同

Dragonfly 的出发点是另一个假设：现在的服务器有 16 核、32 核甚至更多，而单执行线程让其中大多数核心闲置。它采用多线程、shared-nothing 架构：数据集被切分成多个 shard，每个 shard 由一个线程独占，请求会被路由到持有对应数据的那个线程。

Redis

  Requests --> [ Main thread ] --> [ Data ]


Dragonfly

  Requests --> [ Thread 1 ] --> [ Shard A ]
           --> [ Thread 2 ] --> [ Shard B ]
           --> [ Thread 3 ] --> [ Shard C ]

真实实现要复杂得多，尤其是跨多个 shard 的操作，但大致思路就是这样。收益来自把工作摊到机器上的每一个核心。

实际跑一下

我第一个好感来自启动有多省事。Dragonfly 兼容 Redis 协议，所以我把现有的连接串直接指过去，客户端库一行没改就能用。

这篇文里我没有跑什么复杂的基准测试套件。说实话，你本来就该拿 你自己的负载 去测。合成的 GET/SET 基准测试，几乎说明不了 Dragonfly 能不能改善你的实际应用。

真正有意思的是：当你的 Redis 负载变成 CPU 密集或内存受限时会发生什么。Dragonfly 的多线程架构和内存效率正是在这种时候开始起作用。

如果你的 Redis 实例连一个核心都用不满，也没有内存压力，那可能没什么换的理由。

这也没什么问题。不是每一样基础设施都只因为出现了更新的东西就非换不可。

Dragonfly 还有哪些短板

最初的兴奋劲过去之后，我把 Dragonfly 的文档和 GitHub issue 翻了一遍，看看哪些地方可能出问题。下面是最显眼的几处。这些都不足以让我放弃 Dragonfly，但在把真实数据放上去之前，都值得先知道。

持久化只有快照

Redis 提供 RDB 快照和 AOF 日志两种方式。Dragonfly 的文档写得很直白：不支持 AOF，给出的理由是社区里没有高优先级的需求。如果你要求每一次确认写入都能在崩溃后存活，这一点就很要紧。

对部分用户来说，快照本身也有问题。有一个 GitHub issue 描述了快照上传 S3 静默停了一周，随后一次崩溃让系统恢复出了一周前的数据。该 issue 被作为另一个 issue 的重复关闭，从讨论串里也看不出根因是什么，所以姑且当作一个个例来看。

Lua 脚本需要多留心

Dragonfly 使用 Lua 5.4，而 Redis 用的是 Lua 5.1。大多数脚本照样能跑，但语言版本变了，值得专门测一遍。

差别更大的是 key 的处理方式。默认情况下，Dragonfly 会拒绝访问未声明 key 的脚本，并返回相应报错。可以用 allow-undeclared-keys 标志放开，但文档警告说，这样一来脚本执行期间 Dragonfly 必须停掉其他所有操作。如果要迁移，动态拼 key 名的脚本是重点盯防对象。

多 key 操作可用，但有协调开销

我原本以为多 key 命令会是弱项，毕竟数据分布在不同线程上。Dragonfly 用一套基于 VLL 算法的事务框架来处理，官方称这能实现不依赖互斥锁和自旋锁的多 key 原子操作。所以原子性是保住的。

代价是协调开销。按团队自己那篇事务实现解析，多 key 操作要拿一个分片锁，持锁期间该分片上的其他事务都得等着。单线程的 Redis 不需要付这笔成本。我没有实测它到底影响多大，所以如果你的负载重度依赖大型多 key 命令或脚本，就针对这条路径专门测。

集群的玩法不一样

Dragonfly 的集群模式在设计上对 Redis Cluster 客户端呈现为同样的接口，但它不像 Redis Cluster 那样自我管理。Redis Cluster 里，节点之间互相通信来发现集群状态；Dragonfly Cluster 用的是集中式管理，部署和运维方式都不一样。如果你的计划是跑几十个节点，Redis Cluster 的历史积累更长。

模块

Dragonfly 自己的对比指南也指出，部分高级 Redis 模块可能尚未完全兼容。如果你的技术栈依赖 search 或 time series 之类的模块，规划迁移前先核对你的具体使用场景。

Bug

Dragonfly 是个更年轻的项目，issue 列表能看出来。以下是发行说明里的几个例子，均已标记修复：

* 一个旧版本副本重连到被提升的主节点时，主节点崩溃（#7491）。

* 惰性过期字段上执行 HEXPIRE、HSETEX 之类的哈希字段过期命令时，复制数据出现分歧（#7948）。

* Lua 脚本对大字符串值调用 GET 时崩溃（#7934）。

* 命令合并（command squashing）中的跨线程数据竞争（#7927）。

也有一些尚未关闭或未解决的用户报告，比如 v1.28.0 在 31 GiB 数据集上压测期间发生 SIGSEGV 崩溃，出现在一个运行 BGSAVE 的副本上，以及一次全量同步中新提升的主节点上。报告者无法按需复现。

每个数据库都有一长串 bug，Redis 也一样。要点在于 Dragonfly 这份列表更新、历史更短，而且大量问题集中在复制和持久化路径上。如果这是你的主数据库，这一点值得记在心里。

Redis 仍然占优的方面

这些并不意味着 Redis 在所有场景下都是更差的选择。两种都用过之后，我认为 Redis 依然胜出的地方有这些。

成熟度。 Redis 经过了多年的生产环境检验，各种故障模式已经被研究得很透。凌晨三点出问题时，有大量现成的经验可以参考。Dragonfly 在这方面积累还远远不够。

持久化选项。 AOF、RDB 以及围绕它们的整套配置都经过了长期验证。如果你需要比周期性快照更强的持久化保证，Redis 目前能提供的手段更多。

生态。 客户端库、框架集成、监控工具、各大云上的托管服务、本地开发环境、CI 容器——这一切都已经支持 Redis，而且你的团队几乎肯定已经熟悉它。

可预测的行为。 Dragonfly 兼容 Redis 协议和大部分命令，但兼容不等于行为完全一致。脚本、集群、持久化和复制正是它存在差异的地方。在把重要业务交给他之前，先把你依赖的具体命令逐一测一遍。

足够的性能余量。 如果你的 Redis 实例 CPU 只用了 8%，而应用大部分时间都在等 Postgres，那 Dragonfly 不会让应用明显变快。基准测试图表看不出是什么在拖慢你的系统，性能剖析（profiling）才能。

我会怎么选

以下情况我会继续用 Redis：

* 负载在 Redis 轻松胜任的范围内

* 团队已经在运维它，而且很熟悉

* 我依赖某个特定的 Redis 功能、模块或托管服务

* 我需要 AOF 级别的持久化保证

* 熟悉度比额外的硬件效率更值钱

以下情况我会评估 Dragonfly：

* 负载是 CPU 密集型

* 我在跑大核数多路服务器

* 内存成本很关键

* Redis Cluster 的复杂度已经开始成为负担

* 纵向扩展比加节点更有吸引力

* 对这类数据来说，基于快照的持久化可以接受

替换一个能正常工作的东西是有成本的，所以需要一个可衡量的理由。

写在最后

我不认为 Dragonfly 已经让 Redis 过时了，也不认为 Redis 因为资历更老就一定是个糟糕的选择。

它们用不同的架构决策在解决同一类问题。Redis 围绕简洁性和命令执行的可预测性做了大量优化，Dragonfly 则走了另一条路，把我们今天手上的硬件利用得更好。

这也是我觉得它有意思的地方。

问题其实不在于谁更好，而是：它当初为什么被设计成这样？

想明白这一点，很多看起来奇怪的设计决策就不再奇怪了。

如果你的 Redis 用得好好的，就继续用。如果你开始碰到 CPU、内存或扩展性的瓶颈，那 Dragonfly 绝对值得放在旁边，实际跑一下你的负载看看结果。

有时候，理解一套基础设施最好的方式，就是别再看基准测试，直接去问：它的架构到底想解决什么问题。

原文：https://dev.to/adamthedeveloper/redis-vs-dragonfly-a-hands-on-comparison-22ko（作者 @adamthedeveloper）