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MemCache

memcache是一套分布式的高速缓存系统。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,是一套开放源代码软件。

工作流程

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、文件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。Memcached是以守护程序(监听)方式运行于一个或多个服务器中,随时会接收客户端的连接和操作。

特性和限制

  • 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

接口介绍

Memcache客户端包含两组接口,一组是面向过程的接口,一组是面向对象的接口,具体可以参考PHP手册
MemCache“LXXV. Memcache Functions” 这章。
Memcache面向对象的常用接口包括:
Memcache::connect -- 打开一个到Memcache的连接
Memcache::pconnect -- 打开一个到Memcache的长连接
Memcache::close -- 关闭一个Memcache的连接
Memcache::set -- 保存数据到Memcache服务器上
Memcache::get --提取一个保存在Memcache服务器上的数据
Memcache::replace --替换一个已经存在Memcache服务器上的项目(功能类似Memcache::set)
Memcache::delete -- 从Memcache服务器上删除一个保存的项目
Memcache::flush -- 刷新所有Memcache服务器上保存的项目(类似于删除所有的保存的项目)
Memcache::getStats -- 获取当前Memcache服务器运行的状态

 

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。

 

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