查看、分析memcached使用状态

访问量上升，数据库压力大，怎么办？好办法是在中间挡一层缓存！这个缓存要求高效，不能比数据库慢，否则服务质量受影响；如果能把数据用hash打散存储到硬盘，也是可以的，不过在内存越来越便宜的今天，还是使用内存吧！

mysql也有自己的缓存，也是存储在内存的，但是有一个说法是：

以下是引用片段：

只能有一个实例
意味着你能存储内容的上限就是你服务器的可用内存，一台服务器能有多少内存？你又能存多少呢？

只要有写操作，mysql的query cache就失效
只要数据库内容稍有改变，那怕改变的是其他行，mysql的query cache也会失效

再说，如果mysql都抗不住了，怎么还能指望它提供的缓存呢？

所以我可以使用memcached了！他的好处和如何用可以参考：

以下是引用片段：

1：《Memcache和mysql交互流程操作原理》

2：《让memcached和mysql更好的工作》

开发时面对需求是个麻烦事，更漫长而闹心的是维护，所以我更关心的是memcached运行中的情况。还好的是，memcached的作者给我们提供查看运行情况的命令。主要是“stats”，使用方法为 “telnet ip 端口号”，登录后使用“stats”命令。

然后你可以看见很多内容，具体可以参考：《memcacche stats》

以下是引用片段：

pid = process id
uptime = number of seconds since the process was started
time = current time
version = memcached version
rusage_user = seconds the cpu has devoted to the process as the user
rusage_system = seconds the cpu has devoted to the process as the system
curr_items = total number of items currently in memcache
total_items = total number of items that have passed through the cache
bytes = total number of bytes currently in use by curr_items
curr_connections = total number of open connections to memcached
connection_structures = ???
cmd_get = total GET commands issued to the server
cmd_set = total SET commands issued to the server
get_hits = total number of times a GET command was able to retrieve and
return data
get_misses = total number of times a GET command was unable to retrieve and
return data
bytes_read = total number of bytes input into the server
bytes_written = total number of bytes written by the server
limit_maxbytes = total storage bytes available to the server.

着重说一下几个对观测很有用的项。

limit_maxbytes、bytes

memcached在存储的时候是可以设置失效时间的，但如果存储已经满了，那旧数据即使没有到过期时间，也会被移除。所以需要观察memcached存储是否已经满了，同时这对扩容也是有意义的参考。limit_maxbytes即总的存储大小，而bytes就是已经使用的大小，从这两个数据就可以看出在memcached启动时，我们为它分配的内存是否足够使用。

cmd_get、cmd_set

memcached启动后，我们对它一共做了多少次读取操作呢？从这两个参数可以观察出来。

get_hits、get_misses

使用memcached后，我们需要评估我们使用的策略是否合理。不能够使用中间缓存后，后端的数据库还是有较大的访问量，这样的话中间缓存就变得没有意义了。get_hits表示命中了多少次读取，即来memcached取到了多少有效数据；get_misses表示没有命中的次数，即此次来取数据的时候，memcached并没有你所查询的数据。如果没有清零统计数据的话，cmd_get = get_hits + get_misses。

memcached 的状态查询还有其它的命令，可以参考：《Memcached的stats命令》

如下：

stats reset
清空统计数据

stats malloc
显示内存分配数据

stats maps
这个不太确定，看源代码是把/proc/self/maps的数据显示出来。

stats cachedump slab_id limit_num
显示某个slab中的前limit_num个key列表，显示格式如下
ITEM key_name [ value_length b; expire_time|access_time s]
其中，memcached 1.2.2及以前版本显示的是  访问时间(timestamp)
1.2.4以上版本，包括1.2.4显示 过期时间(timestamp)
如果是永不过期的key，expire_time会显示为服务器启动的时间

stats cachedump 7 2
ITEM copy_test1 [250 b; 1207795754 s]
ITEM copy_test [248 b; 1207793649 s]

stats slabs
显示各个slab的信息，包括chunk的大小、数目、使用情况等

stats items
显示各个slab中item的数目和最老item的年龄(最后一次访问距离现在的秒数)

stats detail [on|off|dump]
设置或者显示详细操作记录

参数为on，打开详细操作记录
参数为off，关闭详细操作记录
参数为dump，显示详细操作记录(每一个键值get、set、hit、del的次数)

stats detail dump
PREFIX copy_test2 get 1 hit 1 set 0 del 0
PREFIX copy_test1 get 1 hit 1 set 0 del 0
PREFIX cpy get 1 hit 0 set 0 del 0

memcached数据存储和取回相关的基本命令只有4条。
下面将采用telnet与memcached进行交互，并介绍这4条基本命令。
假设memcached服务器在本机上，并监听在默认端口11211上。

telnet连接到memcached：
telnet 127.0.0.1 11211

SET：添加一个新的条目到memcached，或是用新的数据替换掉已存在的条目

set test1 0 0 10
testing001
STORED

ADD：仅当key不存在的情况下存储数据。如果一个key已经存在，将得到NOT_STORED的响应

add test1 0 0 10
testing002
NOT_STORED
add test2 0 0 10
testing002
STORED

REPLACE：仅当key已经存在的情况下存储数据。如果一个key不存在，将得到NOT_STORED的响应

replace test1 0 0 10
testing003
STORED
replace test3 0 0 10
testing003
NOT_STORED

GET：从memcached中返回数据。从缓存中返回数据时，将在第一行得到key的名字，flag的值和返回的value的长度。真正的数据在第二行，最后返回END。如果key并不存在，那么在第一行就直接返回END。

get test1
VALUE test1 0 10
testing003
END
get test4
END
get test1 test2
VALUE test1 0 10
testing003
END

注：像上面那样你可以在一个请求中包含多个由空格分开的key。当请求多个key时，将只会得到那些有存储数据的key的响应。memcached将不会响应没有存储Data的key。

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1、启动Memcache 常用参数
memcached 1.4.3
-p <num>      设置端口号(默认不设置为: 11211)
-U <num>      UDP监听端口 (默认: 11211, 0 时关闭)  
-l <ip_addr>  绑定地址 (默认:所有都允许,无论内外网或者本机更换IP，有安全隐患，若设置为127.0.0.1就只能本机访问)
-d            独立进程运行
-u <username> 绑定使用指定用于运行进程 <username>
-m <num>      允许最大内存用量，单位M (默认: 64 MB)
-P <file>     将PID写入文件<file>，这样可以使得后边进行快速进程终止, 需要与 -d 一起使用
如：
在linux下：./usr/local/bin/memcached -d -u jb-mc -l 192.168.1.197 -m 2048 -p 12121
在window下：d:\App_Serv\memcached\memcached.exe -d RunService -l 127.0.0.1 -p 11211 -m 500
在windows下注册为服务后运行：
sc.exe create jb-Memcached binpath= “d:\App_Serv\memcached\memcached.exe -d RunService -p 11211 -m 500″ start= auto
net start jb-Memcached

2、连接：telnet 127.0.0.1 11211
不要说不会用这个？

3、写入memcache
<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>\r\n <data block>\r\n
a) <command name> 可以是”set”, “add”, “replace”。
“set”表示按照相应的<key>存储该数据，没有的时候增加，有的覆盖。
“add”表示按照相应的<key>添加该数据,但是如果该<key>已经存在则会操作失败。
“replace”表示按照相应的<key>替换数据,但是如果该<key>不存在则操作失败

b) <key> 客户端需要保存数据的key。

c) <flags> 是一个16位的无符号的整数(以十进制的方式表示)。
该标志将和需要存储的数据一起存储,并在客户端get数据时返回。
客户可以将此标志用做特殊用途，此标志对服务器来说是不透明的。

d) <exptime> 过期的时间。
若为0表示存储的数据永远不过时(但可被服务器算法：LRU 等替换)。
如果非0(unix时间或者距离此时的秒数),当过期后,服务器可以保证用户得不到该数据(以服务器时间为标准)。

e) <bytes> 需要存储的字节数(不包含最后的”\r\n”),当用户希望存储空数据时,<bytes>可以为0

f) 最后客户端需要加上”\r\n”作为”命令头”的结束标志。
<data block>\r\n

紧接着”命令头”结束之后就要发送数据块(即希望存储的数据内容),最后加上”\r\n”作为此次通讯的结束。

结果响应：reply
当以上数据发送结束之后,服务器将返回一个应答。可能有如下的情况:

a) “STORED\r\n”：表示存储成功
b) “NOT_STORED\r\n” ： 表示存储失败,但是该失败不是由于错误。
通常这是由于”add”或者”replace”命令本身的要求所引起的,或者该项在删除队列之中。

如： set key 33 0 4\r\n
ffff\r\n

4、获取/检查KeyValue
get <key>*\r\n
a) <key>* 表示一个或者多个key(以空格分开)
b) “\r\n” 命令头的结束

结果响应：reply
服务器端将返回0个或者多个的数据项。每个数据项都是由一个文本行和一个数据块组成。当所有的数据项都接收完毕将收到”END\r\n”
每一项的数据结构：
VALUE <key> <flags> <bytes>\r\n
<data block>\r\n

a) <key> 希望得到存储数据的key
b) <falg> 发送set命令时设置的标志项
c) <bytes> 发送数据块的长度(不包含”\r\n”)
d) “\r\n” 文本行的结束标志
e) <data block> 希望接收的数据项。
f) “\r\n” 接收一个数据项的结束标志。

如果有些key出现在get命令行中但是没有返回相应的数据，这意味着服务器中不存在这些项，这些项过时了，或者被删除了
如：get aa
VALUE aa 33 4
ffff
END

5、删除KeyValue：
delete <key> <time>\r\n

a) <key> 需要被删除数据的key
b) <time> 客户端希望服务器将该数据删除的时间(unix时间或者从现在开始的秒数)
c) “\r\n” 命令头的结束

6、检查Memcache服务器状态：
stats\r\n
在这里可以看到memcache的获取次数，当前连接数，写入次数，已经命中率等；

pid ： 进程id
uptime ：总的运行时间，秒数
time ： 当前时间
version ： 版本号
……
curr_items ： 当前缓存中的KeyValue数量
total_items ： 曾经总共经过缓存的KeyValue数量
bytes ： 所有的缓存使用的内存量
curr_connections 当前连接数
….
cmd_get ： 总获取次数
cmd_set ： 总的写入次数
get_hits ： 总的命中次数
miss_hits :  获取失败次数
…..
bytes_read ： 总共读取的流量字节数
bytes_written ： 总的写入流量字节
limit_maxbytes ： 最大允许使用的内存量，字节

7、高级缓存细节查看方法：
stats reset
清空统计数据

stats malloc
显示内存分配数据

stats cachedump slab_id limit_num
显示某个slab中的前limit_num个key列表，显示格式如下
ITEM key_name [ value_length b; expire_time|access_time s]
其中，memcached 1.2.2及以前版本显示的是  访问时间(timestamp)
1.2.4以上版本，包括1.2.4显示 过期时间(timestamp)
如果是永不过期的key，expire_time会显示为服务器启动的时间

stats cachedump 7 2
ITEM copy_test1 [250 b; 1207795754 s]
ITEM copy_test [248 b; 1207793649 s]

stats slabs
显示各个slab的信息，包括chunk的大小、数目、使用情况等

stats items
显示各个slab中item的数目和最老item的年龄(最后一次访问距离现在的秒数)

stats detail [on|off|dump]
设置或者显示详细操作记录

参数为on，打开详细操作记录
参数为off，关闭详细操作记录
参数为dump，显示详细操作记录(每一个键值get、set、hit、del的次数)

8、清空所有键值
flush_all
注：flush并不会将items删除，只是将所有的items标记为expired，因此这时memcache依旧占用所有内存。

8、退出
quit\r\n