Valkey vs Redis：性能、功能与选择

引言

在现代应用开发中，内存数据存储（In-memory Data Store）已成为提升性能和响应速度的关键技术。其中，Redis 凭借其卓越的性能和丰富的功能，长期以来一直是该领域的佼佼者。然而，随着开源社区对项目治理和商业化策略的关注，Valkey 应运而生，作为一个高性能的 Redis 分支，由 Linux Foundation 托管，旨在提供一个开放、社区驱动的替代方案。

Valkey 的出现，使得开发者在选择内存数据存储时多了一个重要的考量。本文将深入探讨 Valkey 和 Redis 在性能、功能方面的异同，并提供一份详细的选择指南，帮助您根据具体需求做出明智的决策。

Redis 概述

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源、高性能的内存数据结构存储，可用作数据库、缓存和消息代理。它以其亚毫秒级的响应时间、多样化的数据结构（如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等）以及对原子操作的支持而闻名。

Redis 的主要特点：

单线程核心： 传统上，Redis 以其单线程模型处理核心命令，这简化了并发控制并确保了操作的原子性。
持久化： 支持 RDB（快照）和 AOF（只追加文件）两种持久化方式，确保数据在服务器重启后不会丢失。
高可用与集群： 提供主从复制、Sentinel（实现高可用）和 Cluster（实现数据分片和横向扩展）等功能。
丰富的功能： 支持发布/订阅、事务、Lua 脚本、客户端缓存、流水线等。
模块系统与数据类型： Redis 拥有强大的模块系统，官方和社区提供了大量扩展模块，如 RedisJSON、RediSearch、RedisGraph、RedisTimeSeries 以及用于 AI/ML 工作负载的 Vector 数据类型等。
最新发展：
- Redis 6.0： 引入了 I/O 多线程，用于处理网络通信（读取和写入套接字，以及命令解析），从而将这些任务从主线程中卸载，提高了吞吐量。
- Redis 8.0： 进一步增强了异步 I/O 线程的实现，根据不同命令，吞吐量提高了 37% 到 112%。它还集成了更先进的数据类型，使其更适用于 AI 驱动的工作负载。

Valkey 概述

Valkey 起源于 Redis 7.2 的一个分支，由 Linux Foundation 托管，其创建旨在确保一个真正开放治理和社区驱动的 Redis 兼容项目。它继承了 Redis 的高性能和核心数据结构，并在其基础上进行了优化和增强。

Valkey 的核心特点与发展：

开放治理： 作为 Linux Foundation 的项目，Valkey 强调社区驱动的开发模式和开放的许可策略，旨在为用户提供长期稳定的开源保障。
高性能继承： 继承了 Redis 7.2 的所有核心特性，包括内存存储、多样化的数据结构和低延迟特性。
增强型 I/O 多线程：
- Valkey 8.0： 对 I/O 多线程处理进行了显著增强，允许并发处理网络读写，并更好地利用多核处理器。这意味着在某些基准测试中，Valkey 8.0 的吞吐量达到了每秒 119 万请求（RPS），比 Valkey 7.2 提升了 230%。Valkey 还可以根据当前负载动态调整活跃的 I/O 线程数量。
内存效率优化：
- Valkey 8.1： 专注于内存优化，引入了新的字典结构并重建了其键值存储，基于现代数据结构。这使得内存效率提高了 20%，并减少了每个键的开销。在某些情况下，Valkey 8.1 在处理大型数据集时，比 Redis 8.2 少使用了约 28% 的内存。
专业性能特性： 包含对 RDMA（Remote Direct Memory Access）的实验性支持，在特定的低延迟、高带宽环境中可以提供显著的性能提升。Valkey 还提供了每插槽（per-slot）指标，用于更细粒度的监控和性能洞察。