memcache知识梳理

定义: memcache是一套分布式的高速缓存系统，由LiveJournal的Brad Fitzpatrick开发，但目前被许多网站使用以提升网站的访问速度，尤其对于一些大型的、需要频繁访问数据库的网站访问速度提升效果十分显著。这是一套开放源代码软件，以BSD license授权发布。

MemCache功能概括：快速部署，易于开发，能解决面对大规模数据缓存的许多难题。

· Memcache是一个c/s软件,默认间通过端口为11211

                    MemCache和MemCached的区别

 1、MemCache是项目的名称

 2、MemCached是MemCache服务器端可以执行文件的名称                     

                                MemCache实现原理（ MemCache的数据存放在内存中）

1、访问数据的速度比传统的关系型数据库要快，因为Oracle、MySQL这些传统的关系型数据库为了保持数据的持久性，数据存放在硬盘中，IO操作速度慢

2、MemCache的数据存放在内存中同时意味着只要MemCache重启了，数据就会消失

3、既然MemCache的数据存放在内存中，那么势必受到机器位数的限制，这个之前的文章写过很多次了，32位机器最多只能使用2GB的内存空间，64位机器可以认为没有上限                            

                                    memcache的特征

协议简单

  它是基于文本行的协议，直接通过telnet在memcached服务器上可进行存取数据操作

基于Libevent事件处理

  Libevent是一套利用C开发的程序库，它将BSD系统的kqueue,Linux系统的epoll等事件处理功能封装成一个接口，与传统的select相比，提高了性能

内置的内存管理方法

 所有数据都保存在内存中，存取数据比硬盘快，当内存满后，通过LRU算法自动删除不使用的缓存，但没有考虑数据的容灾问题，重启服务，所有数据会丢失

分布式

 各个memcached服务器之间互不通信，各自独立存取数据，不共享任何信息。服务器并不具有分布式功能，分布式部署取决于memcache客户端。

                     memecache特性与限质

　　在 Memcached中可以保存的item数据量是没有限制的，只要内存足够 。
　　Memcached单进程在32位系统中最大使用内存为2G，若在64位系统则没有限制,这是由于32位系统限制单进程最多可使用2G内存,要使用更多内存，可以分多个端口开启多个Memcached进程 ,
　　最大30天的数据过期时间,设置为永久的也会在这个时间过期，常量REALTIME_MAXDELTA 
　　60*60*24*30控制 
　　最大键长为250字节，大于该长度无法存储，常量KEY_MAX_LENGTH 250控制 
　　单个item最大数据是1MB，超过1MB数据不予存储，常量POWER_BLOCK 1048576进行控制， 
　　它是默认的slab大小 
　　最大同时连接数是200，通过 conn_init()中的freetotal进行控制，最大软连接数是1024，通过 
　　settings.maxconns=1024 进行控制 
　　跟空间占用相关的参数：settings.factor=1.25, settings.chunk_size=48, 影响slab的数据占用和步进方式

　　memcached是一种无阻塞的socket通信方式服务，基于libevent库，由于无阻塞通信，对内存读写速度非常之快。
　　memcached分服务器端和客户端，可以配置多个服务器端和客户端，应用于分布式的服务非常广泛。
　　memcached作为小规模的数据分布式平台是十分有效果的。

　　memcached是键值一一对应，key默认最大不能超过128个字 节，value默认大小是1M，也就是一个slabs，如果要存2M的值（连续的），不能用两个slabs，因为两个slabs不是连续的，无法在内存中 存储，故需要修改slabs的大小，     多个key和value进行存储时，即使这个slabs没有利用完，那么也不会存放别的数据。

　　memcached已经可以支持C/C++、Perl、PHP、Python、Ruby、Java、C#、Postgres、Chicken Scheme、Lua、MySQL和Protocol等语言客户端。

                                       应用

使用Memcache的网站一般流量都是比较大的，为了缓解数据库的压力，让Memcache作为一个缓存区域，把部分信息保存在内存中，在前端能够迅速的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式，毕竟单台Memcache的内存容量的有限的

 分布式应用

Memcache本来支持分布式，我们客户端稍加改造，更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装，比如以user为主的网站来说，每个用户都有UserID，那么可以按照固定的ID来进行提取和存取，比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上，以2开头的用户的数据保存在第二台Memcache服务器上，存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。

但是这个有缺点，就是需要对User ID进行判断，如果业务不一致，或者其他类型的应用，可能不是那么合适，那么可以根据自己的实际业务来进行考虑，或者去想更合适的方法。

                                           解析

MemCache的工作流程如下：先检查客户端的请求数据是否在memcached中，如有，直接把请求数据返回，不再对数据库进行任何操作；如果请求的数据不在memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到memcached中（memcached客户端不负责，需要程序明确实现）；每次更新数据库的同时更新memcached中的数据，保证一致性；当分配给memcached内存空间用完之后，会使用LRU（Least Recently Used，最近最少使用）策略加上到期失效策略，失效数据首先被替换，然后再替换掉最近未使用的数据。

Memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像，视频，文字以及数据库检索的结果等。简单的说就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。

                                   Memcache配置

Memcached服务器在启动时需要对关键的参数进行配置，下面我们就看一看Memcached在启动时需要设定哪些关键参数以及这些参数的作用。

1）-p [HTML_REMOVED] Memcached的TCP监听端口，缺省配置为11211；

2）-U [HTML_REMOVED] Memcached的UDP监听端口，缺省配置为11211，为0时表示关闭UDP监听；

3）-s [HTML_REMOVED] Memcached监听的UNIX套接字路径；

4）-a [HTML_REMOVED] 访问UNIX套接字的八进制掩码，缺省配置为0700；

5）-l [HTML_REMOVED] 监听的服务器IP地址，默认为所有网卡；

6）-d 为Memcached服务器启动守护进程；

7）-r 最大core文件大小；

8）-u [HTML_REMOVED] 运行Memcached的用户，如果当前为root的话需要使用此参数指定用户；

9）-m [HTML_REMOVED] 分配给Memcached使用的内存数量，单位是MB；

10）-M 指示Memcached在内存用光的时候返回错误而不是使用LRU算法移除数据记录；

11）-c [HTML_REMOVED] 最大并发连数，缺省配置为1024；

12）-v –vv –vvv 设定服务器端打印的消息的详细程度，其中-v仅打印错误和警告信息，-vv在-v的基础上还会打印客户端的命令和相应，-vvv在-vv的基础上还会打印内存状态转换信息；

13）-f [HTML_REMOVED] 用于设置chunk大小的递增因子；

14）-n [HTML_REMOVED] 最小的chunk大小，缺省配置为48个字节；

15）-t [HTML_REMOVED] Memcached服务器使用的线程数，缺省配置为4个；

16）-L 尝试使用大内存页；

17）-R 每个事件的最大请求数，缺省配置为20个；

18）-C 禁用CAS，CAS模式会带来8个字节的冗余；