Redis 与 SQL Server 性能对比

Question

应用程序性能是在关系数据库上使用缓存的主要原因之一。因为它以键值对的形式将数据存储在内存中，所以我们可以将经常访问的数据存储在缓存中，而这些数据的变化不是很频繁。从缓存中读取比数据库快得多。Redis 是分布式缓存市场中最好的解决方案之一。

我正在 Azure Redis 缓存和 Azure SQL Server 之间进行性能测试。我创建了一个简单的 ASP.NET Core 应用程序，并在其中多次从 SQL Server 数据库和 Redis 读取数据，并比较它们之间的读取持续时间。对于数据库读取，我使用了 Entity Framework Core，对于 Redis 读取，我使用了“Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis”。

模型

using System;

namespace WebApplication2.Models
{
    [Serializable]
    public class Student
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        public string Subject { get; set; }

        public Student()
        {
            Name = string.Empty;
            Subject = string.Empty;
        }
    }
}

实体框架核心数据上下文。

using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using WebApplication2.Models;

namespace WebApplication2.Data
{
    public class StudentContext : DbContext
    {
        public StudentContext(DbContextOptions<StudentContext> options)
            : base(options)
        {
        }

        public DbSet<Student>? Students { get; set; }
    }
}

创业班

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllersWithViews();
        
    string studentDbConnectionString = Configuration.GetConnectionString("StudentDbConnectionString");
    services.AddDbContext<StudentContext>(option => option.UseSqlServer(studentDbConnectionString));

    string redisConnectionString = Configuration.GetConnectionString("RedisConnectionString");
    services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
    {
        options.Configuration = redisConnectionString;
    });
}

appsettings.json

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft": "Warning",
      "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
     }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "ConnectionStrings": {
    "StudentDbConnectionString": "[Azure SQL Server connection string]",
    "RedisConnectionString": "[Azure Redis cache connection string]"
  }
}

家庭控制器

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Caching.Distributed;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using WebApplication2.Data;
using WebApplication2.Models;

namespace WebApplication2.Controllers
{
    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly StudentContext _studentContext;
        private readonly IDistributedCache _cache;

        public HomeController(StudentContext studentContext, IDistributedCache cache)
        {
            _studentContext = studentContext;
            _cache = cache;
        }

        public IActionResult Index()
        {
            List<Student>? students = null;
            var counter = 10000;

            var sw = Stopwatch.StartNew();
            for (var i = 0; i < counter; i++)
            {
                students = _studentContext.Students.OrderBy(student => student.Id).ToList();
            }
            sw.Stop();
            ViewData["DatabaseDuraion"] = $"Database: {sw.ElapsedMilliseconds}";

            if (students != null && students.Count > 0)
            {
                List<Student> studentsFromCache;
                var key = "Students";
                _cache.Set(key, ObjectToByteArray(students));

                sw.Restart();
                for (var i = 0; i < counter; i++)
                {
                    studentsFromCache = (List<Student>)ByteArrayToObject(_cache.Get(key));
                }
                sw.Stop();
                ViewData["RedisDuraion"] = $"Redis: {sw.ElapsedMilliseconds}";
            }

            return View();
        }

        private byte[] ObjectToByteArray(object obj)
        {
            var bf = new BinaryFormatter();
            using var ms = new MemoryStream();
            bf.Serialize(ms, obj);
            return ms.ToArray();
        }

        private object ByteArrayToObject(byte[] arrBytes)
        {
            using var memStream = new MemoryStream();
            var binForm = new BinaryFormatter();
            memStream.Write(arrBytes, 0, arrBytes.Length);
            memStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            object obj = binForm.Deserialize(memStream);
            return obj;
        }
    }
}

Home\Index.cshtml 视图

@{
    ViewData["Title"] = "Home Page";
}

<div class="text-center">        
    <p>@ViewData["DatabaseDuraion"]</p>
    <p>@ViewData["RedisDuraion"]</p>
</div>

我发现 SQL Server 比 Redis 快。

ASP.NET Core 应用程序托管在 Azure 应用服务中，位置与 Azure SQL Server 和 Azure Redis 相同。

请让我知道为什么 Redis 比 SQL Server 慢？

Answer 1

我使用github.com/dotnet/BenchmarkDotNet对 Azure SQL Server 数据库和 Azure Redis 缓存进行了 10000 次读取的基准测试。SQL Server 数据库平均值：16.48 秒，Redis 平均值：29.53 秒。

我使用了 JMeter 并连接了 100 个用户，每个用户读取 SQL Server 数据库/Redis 1000 次。完成读取 SQL Server 数据库与 Redis 的总时间之间没有太大区别（两者都接近约 3 分 30 秒），但我看到 Azure SQL Server 数据库 DTU 上的负载。DTU 在测试期间接近 100%。

总之，我认为速度不是在 SQL Server 数据库上使用 Redis 缓存的唯一原因，另一个原因是 Redis 缓存减少了来自数据库的大量负载。