memcached筆記

    趁周末宅在家有時間，對memcached做個備忘筆記吧，總結一下，也給大家提供一個參考。有誤解的地方，也請大家給我指正。

1、Memcached：一套利用系統內存進行數據緩存的軟件，常用于動態的web集群系統后端，數據庫前端。臨時緩存web系統查詢過的數據庫數據，當用戶第一次訪問查詢時，通過數據庫查詢返回結果到客戶端同時也以key/value形式緩存一份到memcached，第二次訪問查詢相同的數據的時候，優先通過memcached查詢，直接由memcached提供服務，從而減少了對后端數據庫的訪問次數，減輕壓力。

2、Memcached：存在的意義，提高訪問速度（查詢比mysql快得多），提升用戶體驗，減輕后端數據庫的訪問壓力。

3、Memcached性質：以key/value形式緩存數據，重啟服務器后數據會丟失，不可持久性存儲。

4、Memcached運行原理：通過在事先規劃好的系統內存空間中臨時緩存數據庫中的各種數據，以達到減少前端業務服務對數據庫的直接高并發訪問，從而提升大規模網站集群動態服務的并發能力。

5、數據更新時，如何保證數據的一致性？

   在數據更新或者刪除時，會首先處理后端數據庫中的數據，同時也會通知memcached對應的舊數據已失效，更新緩存先的數據。兩種方式：1、有web程序來通知更新（推薦）2、如果是高并發的，防止第一次訪問時對后端數據庫造成非常大的壓力，可以通過相關機制（如在數據庫中設置出發使用UDFs）實現當數據庫有數據更新時，預先更新一份到memcached中，這樣web程序第一次請求時就能從memcached中命中新的數據，減輕對后端數據庫的訪問壓力。

這里介紹第一種：直接用網站程序負責更新memcached緩存。

6、數據預熱：即是業務上線前，先將一些商品分類功能不需要經常變動的數據事先更新到memcached中，再開放前端頁面的請求，第一次訪問就能命中。

7、可以作為集群及誒單的session會話共享存儲。

8、可支持分布式集群緩存。由于每臺memcached系統緩存的數據都不一樣的，做集群的時候需要通過web程序設計或者通過支持hash算法、一致性哈希算法實現分布式memcached設置，讓同一個來源用戶的訪問IP，訪問時都指向到同一臺memcached，提高命中率。

9、內存管理機制：

采用slab內存分配機制：即事先分配好指定大小的內存空間的內存塊chunks，接收到數據的時候，直接存進去，速度很快。優點：不會產生內存碎片。缺點：會導致浪費內存空間，如果預先劃分的內存可以放112個字節，存放了一個100字節的數據。就會浪費了12字節空間的內存。如此就需要開發人員根據自己的業務數據來規劃，劃分適合大小的內存塊，一定程度上可以解決內存空間。還有另一種機制malloc，動態劃分內存空間，但是需要去計算大小再劃分內存塊最后再存放數據，速度上會慢很多,還會產生內存碎片。

采用LRU對象清除機制。

采用hash機制快速檢索item。

10、memcached懶惰檢測對象和懶惰刪除對象機制。

memcached程序：有服務端以及客戶端兩個程序。服務端安裝在memcached獨立的緩存服務器系統中，客戶端安裝在web程序（java、php等應用程序同服務器中）,客戶端實際上解壓出來就是一個軟件庫文件，php通過編譯加載memcached模塊，然后通過php.ini配置文件指定memcached的軟件庫文件，通過這個客戶端的memcached軟件庫文件跟服務端通信。

11、memcached服務端軟件安裝

wget http://www.memcached.org/files/memcached-1.4.20.tar.gz

libevent-2.0.20-stable.tar.gz

memcached-1.4.20.tar.gz

  tar  zxvf memcached-1.4.20.tar.gz
     cd memcached-1.4.20
     ./configure --prefix=/usr/local/memcached-1.4.20 --with-libevent=/usr/local/libevent-2.0.20/
    make
    make install
    ls -al /usr/local/memcached-1.4.20/bin | grep memcached

啟動命令：

/usr/local/memcached-1.4.20/bin/memcached  -m 128m -p 11211 -d -u root
把啟動項寫在rc.local  

vi /etc/rc.local 

/usr/local/memcached-1.4.20/bin/memcached  -m 128m -p 11211 -d -u root

可以通過不用的端口來同時啟動多個實例。

12、memcached動作：通過set命令設置寫入數據，通過get命令獲取數據，通過delete命令刪除數據。

可以使用telnet ip 端口 還有nc命令設置memcached

13、memcached客戶端安裝（以php為例）

#wget http://pecl.php.net/get/memcache-2.2.7.tgz

#tar -zxvf memcache-2.2.7.tgz 

#cd memcache-2.2.7

#/usr/local/php/bin/phpize  (php的安裝目錄)

#./configure --enable-memcache --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config

#make &&make install

最后提示你在Installing shared extensions:     /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-zts-20100525/目錄下面生成了模塊的庫文件memcache.so

14、配置memcached客戶端使其生效：配置vim php.ini  添加下面兩行

extension_dir = "/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-zts-20100525/"

extension = memcache.so

或者

extension = /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-zts-20100525/memcache.so

通過/usr/local/php/bin/php -m查看模塊是否生效。

15、memcached 管理：通過telnet ip port 方式直接登錄memcached或通過nc監控和管理。

16、客戶端頁面管理memcached：通過安裝memadmin php工具在界面上管理memcached

17、分布式memcached緩存集群的調度算法：1、取模計算hash 2、Consistent hash 一致性哈希算法（推薦）

18、由于memcached是利用內存臨時性緩存數據，重啟后會丟失。可以使用加強版的MemcachedDB兼容持久化工具，緩存的同時也將數據放到磁盤。或者使用redis數據庫進行持久性存儲。