Memcached vs. Redis不同key大小性能測(cè)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、一、 測(cè)試目的1) 測(cè)試Memcached與Redis,在key隨機(jī)大小的情況下性能如何;2) Memcached達(dá)到內(nèi)存上限時(shí),會(huì)根據(jù)LRU(Least Recently Used最近最少使用)算法置換掉老的數(shù)據(jù),測(cè)試當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),其性能如何;3) Redis達(dá)到內(nèi)存上限時(shí),會(huì)根據(jù)LRU算法,將高頻key保存在內(nèi)存,低頻key轉(zhuǎn)到交換文件,測(cè)試當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),其性能如何。二、 測(cè)試環(huán)境1、 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示,42、43均連接至千兆交換機(jī),其中42為服務(wù)端,43為客戶端: 圖12、 硬件環(huán)境IP型號(hào)OSCPU內(nèi)存硬盤(pán)網(wǎng)卡用途192.168.0.42HP刀片RedHat6.2 x86_6

2、4Intel(R) Xeon(R) E5410 2.33GHz 8核16G68G1000Mb/s被壓機(jī)192.168.0.43HP刀片RedHat6.2 x86_64Intel(R) Xeon(R) E5410 2.33GHz 8核16G68G1000Mb/s加壓機(jī)3、 軟件環(huán)境軟件名稱軟件版本是否開(kāi)源memcachedv1.4.15是libeventv2.0.21-stable是redisv2.6.5是三、 測(cè)試結(jié)果在2到100字節(jié)范圍內(nèi)生成隨機(jī)大小的key,加上10字節(jié)的value組成每條數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容;每次操作線程數(shù)為50個(gè),每線程10萬(wàn)條記錄,在老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)試;老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)分別為0萬(wàn)

3、、500萬(wàn)、1000萬(wàn)、1500萬(wàn)條,依次類(lèi)推每次測(cè)試增長(zhǎng)500萬(wàn)條,分別測(cè)試insert、select、update情況;因?yàn)镽edis在寫(xiě)入8千萬(wàn)條時(shí),開(kāi)始啟動(dòng)虛擬內(nèi)存,此時(shí)意味著物理內(nèi)存不夠用,再加上受快照持久化子進(jìn)程同時(shí)搶占系統(tǒng)資源的影響性能出現(xiàn)拐點(diǎn),在此拐點(diǎn)前其性能都與7千500萬(wàn)的情況差不多,所以性能曲線圖將只描述7千500萬(wàn)后的測(cè)試情況;Redis快照持久化過(guò)程如下:1) 達(dá)到持久化條件,Redis調(diào)用fork創(chuàng)建一子進(jìn)程;2) 父進(jìn)程繼續(xù)維護(hù)自己的內(nèi)存空間并同時(shí)處理client端的請(qǐng)求,而子進(jìn)程負(fù)責(zé)將fork時(shí)刻整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)快照寫(xiě)入到臨時(shí)文件;3) 當(dāng)子進(jìn)程將快照寫(xiě)入臨時(shí)文

4、件結(jié)束后,會(huì)用這個(gè)臨時(shí)文件替換原來(lái)的快照文件,然后子進(jìn)程退出;注:每次快照持久化都是將內(nèi)存數(shù)據(jù)完整的寫(xiě)入磁盤(pán)一次,并不是增量的同步數(shù)據(jù);1、 insert操作性能對(duì)比1) 在老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,進(jìn)行50個(gè)客戶端并發(fā),每客戶端操作100,000次寫(xiě),平均用時(shí)如圖2-1、圖2-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca99800.40 102796.05 100020.00 103950.10 105086.17 76405.87 104733.98 100260.68 redis69213.73 32784.74 37855.84 1964.

5、88 1204.61 1032.06 636.27 396.13 圖2-1圖2-2 說(shuō)明:縱軸為平均用時(shí)(單位:次/秒),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));2) CPU使用情況,如圖3-1、圖3-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca151.74 149.50 150.27 151.53 147.30 322.40 172.72 176.30 redis92.33 51.18 54.77 3.64 2.15 1.81 1.19 0.85 圖3-1 圖3-2說(shuō)明:縱軸為平均占用單個(gè)CPU百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));3) M

6、EM使用情況,如圖4-1、圖4-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca66.70 70.98 75.00 79.14 83.32 88.90 89.91 89.91 redis78.37 77.44 77.51 70.20 63.14 64.95 62.92 52.86 圖4-1 圖4-2說(shuō)明:縱軸為占用內(nèi)存平均百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));4) 每秒頁(yè)面錯(cuò)誤,如圖5-1、圖5-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0

7、.00 0.00 0.00 0.00 redis0.00 40.45 25.44 88.05 87.17 67.92 65.75 71.76 圖5-1 圖5-2說(shuō)明:縱軸為每秒產(chǎn)生的頁(yè)面錯(cuò)誤數(shù),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));5) 磁盤(pán)IO讀情況,如圖6-1、圖6-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis0.00 1133.09 640.45 1765.67 1020.74 929.70 810.64 970.32 圖6-1 圖6-2說(shuō)明:縱軸

8、為磁盤(pán)IO讀的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));6) 磁盤(pán)IO寫(xiě)情況,如圖7-1、圖7-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis446.45 244.75 18.74 0.85 0.28 0.25 0.19 0.15 圖7-1 圖7-2說(shuō)明:縱軸為磁盤(pán)IO寫(xiě)的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));2、 select操作性能對(duì)比1) 在老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,進(jìn)行50個(gè)客戶端并發(fā),每客戶端操作100,000次讀,平均

9、用時(shí)如圖8-1、圖8-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca104362.35 103541.11 104318.80 103584.01 105685.90 104668.20 104777.87 104362.35 redis84246.00 71357.21 26028.11 17028.81 1110.66 5135.26 4237.40 2439.39 圖8-1 圖8-2說(shuō)明:縱軸為平均用時(shí)(單位:次/秒),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));2) CPU使用情況,如圖9-1、圖9-2示:7.50 8.00 8.50 9.0

10、0 9.50 10.00 10.50 11.00 memca119.46 118.08 116.41 119.65 120.86 119.19 114.96 115.94 redis95.37 83.53 31.16 21.00 1.57 5.81 4.76 2.84 圖9-1 圖9-2說(shuō)明:縱軸為平均占用單個(gè)CPU百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));3) MEM使用情況,如圖10-1、圖10-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca68.76 72.89 77.02 81.14 85.27 89.91 89.91 89.91

11、redis73.97 72.42 73.12 62.06 51.97 52.81 26.05 42.23 圖10-1 圖10-2說(shuō)明:縱軸為占用內(nèi)存平均百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));4) 每秒頁(yè)面錯(cuò)誤,如圖11-1、圖11-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis0.00 8.20 62.00 72.76 91.72 60.28 153.14 61.65 圖11-1 圖11-2說(shuō)明:縱軸為每秒產(chǎn)生的頁(yè)面錯(cuò)誤數(shù),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:

12、千萬(wàn));5) 磁盤(pán)IO讀情況,如圖12-1、圖12-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis0.00 2938.22 1803.65 2311.26 1256.08 1037.88 1670.56 1017.99 圖12-1 圖12-2說(shuō)明:縱軸為磁盤(pán)IO讀的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));6) 磁盤(pán)IO寫(xiě)情況,如圖13-1、圖13-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.0

13、0 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis0.58 64124.22 0.51 0.38 0.16 0.26 0.32 0.20 圖13-1 圖13-2說(shuō)明:縱軸為磁盤(pán)IO寫(xiě)的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));3、 update操作性能對(duì)比1) 在老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,進(jìn)行50個(gè)客戶端并發(fā),每客戶端操作100,000次改,平均用時(shí)如圖14-1、圖14-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca52181.17 51334.70 51203.28 52709.2

14、6 53763.44 51792.00 53304.90 52350.54 redis61988.59 57313.16 14607.92 21263.93 47429.33 19148.28 49657.36 14444.60 圖14-1 圖14-2說(shuō)明:縱軸為平均用時(shí)(單位:次/秒),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));2) CPU使用情況,如圖15-1、圖15-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca122.65 125.45 122.76 127.48 119.79 122.26 120.13 119.73 redis86.14

15、 80.96 21.84 30.22 64.94 26.40 68.87 20.34 圖15-1 圖15-2說(shuō)明:縱軸為平均占用單個(gè)CPU百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));3) MEM使用情況,如圖16-1、圖16-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca68.76 72.89 77.02 81.14 85.27 89.91 89.91 89.91 redis73.97 72.59 65.75 59.55 53.53 49.68 33.04 32.55 圖16-1 圖16-2說(shuō)明:縱軸為占用內(nèi)存平均百分比,橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單

16、位:千萬(wàn));4) 每秒頁(yè)面錯(cuò)誤,如圖17-1、圖17-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis0.07 0.24 81.53 61.94 21.91 49.22 18.58 55.09 圖17-1 圖17-2說(shuō)明:縱軸為每秒產(chǎn)生的頁(yè)面錯(cuò)誤數(shù),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));5) 磁盤(pán)IO讀情況,如圖18-1、圖18-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00

17、 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis1.69 4.45 2586.73 723.00 162.32 823.74 140.11 976.97 圖18-1 圖18-2說(shuō)明:縱軸為磁盤(pán)IO讀的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));6) 磁盤(pán)IO寫(xiě)情況,如圖19-1、圖19-2示:7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00 memca0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 redis1.78 0.54 0.32 0.52 0.41 0.52 0.78 0.41 圖19-1 圖

18、19-2說(shuō)明:縱軸為磁盤(pán)IO寫(xiě)的數(shù)量(單位:kB/s),橫軸為老數(shù)據(jù)基礎(chǔ)(單位:千萬(wàn));四、 分析及結(jié)論1、 insert操作性能對(duì)比1) 相同的數(shù)據(jù)模型,Memcached能保存的熱數(shù)據(jù)要比Redis高些,如Memcached在13G的限定內(nèi)存下大概能保存1億條數(shù)據(jù),而Redis大概保存了8千萬(wàn)條;2) 相同服務(wù)器環(huán)境,Memcached寫(xiě)性能要比Redis高些,前者約10萬(wàn)條每秒,后者約7萬(wàn)條秒;3) 達(dá)到內(nèi)存上限時(shí),Memcached插入性能除了在臨界點(diǎn)有些抖動(dòng),大概降到7萬(wàn)條每秒,之后其性能跟臨界點(diǎn)之前一樣,而Redis性能急劇下降,一度降到396條每秒,之后其性能受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)

19、及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響而持續(xù)下降;4) Memcached平均占用單個(gè)CPU百分比,除了在內(nèi)存上限臨界點(diǎn)達(dá)約300%外,其他一直穩(wěn)定在150%左右;Redis在達(dá)到內(nèi)存上限前一直穩(wěn)定在90%左右,之后受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響,CPU使用率并不高,一度降到1%;5) 二者內(nèi)存占用都隨著寫(xiě)入數(shù)據(jù)的逐漸增多而增大,其中Memcached在達(dá)到內(nèi)存上限后就不再變化,而此時(shí)Redis內(nèi)存占用率因受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)而持續(xù)下降;6) Memcached由于是純內(nèi)存操作,所以沒(méi)有產(chǎn)生頁(yè)面錯(cuò)誤,而Redis在達(dá)到內(nèi)存上限后,由于需要把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)到虛擬內(nèi)存,再加上受子進(jìn)程dump數(shù)

20、據(jù)競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源影響會(huì)產(chǎn)生大量的頁(yè)面錯(cuò)誤;7) Redis在達(dá)到內(nèi)存上限前沒(méi)有明顯的磁盤(pán)IO讀操作,有明顯的磁盤(pán)IO寫(xiě)操作,而在達(dá)到內(nèi)存上限之后,有明顯的磁盤(pán)IO讀操作,磁盤(pán)IO寫(xiě)操作反而不明顯;2、 select操作性能對(duì)比1) 相同服務(wù)器環(huán)境,Memcached讀性能要比Redis高些,前者約10萬(wàn)條每秒,后者約8萬(wàn)條秒;2) 達(dá)到內(nèi)存上限時(shí),Memcached讀性能并沒(méi)有變化,而Redis性能急劇下降,一度降到1,100條每秒,之后其性能受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響而非常不穩(wěn)定;3) Memcached平均占用單個(gè)CPU百分比,一直穩(wěn)定在120%左右;Redis在達(dá)到內(nèi)存

21、上限前一直穩(wěn)定在90%左右,之后受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響,CPU使用率并不高,一度降到2%;4) 二者內(nèi)存占用都隨著寫(xiě)入數(shù)據(jù)的逐漸增多而增大,其中Memcached在達(dá)到內(nèi)存上限后就不再變化,而此時(shí)Redis內(nèi)存占用率因受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)而下降,且非常不穩(wěn)定;5) Memcached由于是純內(nèi)存操作,所以沒(méi)有產(chǎn)生頁(yè)面錯(cuò)誤,而Redis在達(dá)到內(nèi)存上限后,由于需要把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)到虛擬內(nèi)存,再加上受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源影響會(huì)產(chǎn)生大量的頁(yè)面錯(cuò)誤,且非常不穩(wěn)定;6) Redis在達(dá)到內(nèi)存上限前沒(méi)有明顯的磁盤(pán)IO讀操作,有少許的磁盤(pán)IO寫(xiě)操作,而在達(dá)到內(nèi)存上限之后,有明

22、顯的磁盤(pán)IO讀操作,此時(shí)依然只有少許的磁盤(pán)IO寫(xiě)操作;3、 update操作性能對(duì)比1) 相同服務(wù)器環(huán)境,Memcached改性能不受內(nèi)存上限影響,一直穩(wěn)定在每秒5萬(wàn)條左右;2) 達(dá)到內(nèi)存上限前,Redis改性能要比Memcached高些,約6萬(wàn)條每秒;但達(dá)到內(nèi)存上限后,其性能就急劇下降,一度降到14,000條每秒,其性能受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響而非常不穩(wěn)定;3) Memcached平均占用單個(gè)CPU百分比,一直穩(wěn)定在120%左右;Redis在達(dá)到內(nèi)存上限前一直穩(wěn)定在90%左右,之后受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)及每秒產(chǎn)生大量頁(yè)面錯(cuò)誤影響,CPU使用率并不高,一度降到20%,且非常

23、不穩(wěn)定;7) 二者內(nèi)存占用都隨著寫(xiě)入數(shù)據(jù)的逐漸增多而增大,其中Memcached在達(dá)到內(nèi)存上限后就不再變化,而此時(shí)Redis內(nèi)存占用率因受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)而持續(xù)下降;4) Memcached由于是純內(nèi)存操作,所以沒(méi)有產(chǎn)生頁(yè)面錯(cuò)誤,而Redis在達(dá)到內(nèi)存上限后,由于需要把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)到虛擬內(nèi)存,再加上受子進(jìn)程dump數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)資源影響會(huì)產(chǎn)生大量的頁(yè)面錯(cuò)誤,且非常不穩(wěn)定;5) Redis在達(dá)到內(nèi)存上限前沒(méi)有明顯的磁盤(pán)IO讀操作,有明顯的磁盤(pán)IO寫(xiě)操作,而在達(dá)到內(nèi)存上限之后,有明顯的磁盤(pán)IO讀操作且非常不穩(wěn)定,有少許的磁盤(pán)IO寫(xiě)操作且非常不穩(wěn)定;五、 后續(xù)測(cè)試及開(kāi)發(fā)建議1、 測(cè)試建議1) 是否

24、可以加入刪除情況測(cè)試;2) 是否可以測(cè)試一下Redis主從熱備的性能;2、 開(kāi)發(fā)建議1) Memcached在達(dá)到內(nèi)存上限時(shí),會(huì)根據(jù)LRU算法丟棄老數(shù)據(jù);2) 在達(dá)到內(nèi)存上限前,Redis讀、寫(xiě)性能比Memcached低些,但改性能比后者高些,在達(dá)到內(nèi)存上限后Redis讀、寫(xiě)、改性能均比Memcached低很多;3) Redis能實(shí)現(xiàn)Memcached現(xiàn)有所有功能;4) Redis增加了數(shù)據(jù)持久化功能,但打開(kāi)此功能后其性能會(huì)急劇下降;5) Redis增加了數(shù)據(jù)主從熱備功能;6) Redis增加了鏈表(List)數(shù)據(jù)類(lèi)型,其能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)成一個(gè)鏈表,如下:keyvalue1value2value

25、3并能對(duì)這個(gè)鏈表進(jìn)行豐富的操作,舉例如下:Jeremy(integer) 1Anne(integer) 2Jimmy(integer) 3(integer) 31) Jimmy2) Anne3) JeremyJimmy(integer) 21) Anne2) JeremyAnne(integer) 1(integer) 11) Jeremy 也支持很多修改操作:RT students BEFORE Jeremy Anne(integer) 2redis 12711) Anne2) Jeremyredis 122OK(integer) 1redis 12701) Jeremyeremy(inte

26、ger) 1(integer) 07) Redis增加了集合(Sets)數(shù)據(jù)類(lèi)型,其能夠?qū)⒁幌盗胁恢貜?fù)的值存儲(chǔ)成一個(gè)集合,如下:keyvalue1value2value3并能對(duì)這個(gè)集合進(jìn)行豐富的操作,舉例如下:(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 11) pigeon2) bat3) crow1) cat2) bat3) dog 也支持相應(yīng)的修改操作:(integer) 11) bat2) dog(integer) 11) bat2) human3) dog還支持對(duì)集合的子、交、并、補(bǔ)等操作:1) ba

27、t1) pigeon2) bat3) dog4) human5) crow 1) pigeon2) crow8) Rdids增加了有序集合(Sorted Sets),如下:daysmontuewedthufrisatsun和Sets結(jié)構(gòu)相似,不同的是存在Sorted Sets中的數(shù)據(jù)會(huì)有一個(gè)score屬性,并會(huì)在寫(xiě)入時(shí)就按這個(gè)score排好序,舉例如下:(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 1(integer) 71) mon2) tue3) wed4) thu5) fri6) s

28、at7) sun5(integer) 41) thu2) fri3) sat4) sun9) Redis增加了Hash類(lèi)型,如下:kidnameAnneage25sexFemale能夠存儲(chǔ)key對(duì)應(yīng)多個(gè)屬性的數(shù)據(jù),舉例如下:(integer) 1(integer) 1(integer) 11) name2) age3) sex1) Jeremy2) 303) male 1) name2) Jeremy3) age4) 305) sex6) male(integer) 11) name2) Jeremy3) age4) 30 還支持批量修改和獲取:redis 127.Anne age 25 sex FemaleOK1) Anne2) 253) Female10) Redis支持Publish/Subscribe數(shù)據(jù)模型,你可以將數(shù)據(jù)推到某個(gè)信息管道中,然后其它人可以通過(guò)訂閱這些管道來(lái)獲取推送過(guò)來(lái)的信息,舉例如下:用一個(gè)客戶端訂閱管道:Reading messages. (press Ctrl-C to quit)1) subscribe2) channelone3) (integer) 1另一個(gè)客戶端往這個(gè)管道推送信息:(integer) 1(integer) 1 然后第一個(gè)客戶端就能獲取到推送的信息:Reading messa

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