memcached 学习研究


Memcached是什么?
Memcached是一个高性能的、分布式的内存对象的Key-Value缓存系统,它能减少数据库负载,为动态Web应用提速。
Memcached是分布式的,它是基于网络的,也就是说,Mecmcached通常是以独立的进程部署到独立的服务器上,用于为业务应用提供动态缓存服务,对Memcached服务器的访问一定是通过网络进行的。
Memcached本身是用C实现的,通常以集群方式部署到多台服务器上,对客户端提供分布式缓存服务。
Memcached是一个对象缓存系统,它会自主管理服务器的内存,为数据分配合适的存储空间,尽可能高效地利用空间。
Memcached即可以缓存原始数据类型,也可以缓存序列化的对象。Map List  都可以存储
注意:客户端访问Memcached集群时,具体选择集群中的哪台服务器来存储数据,这个策略不是由Memcached本身提供的,而是由客户端实现的,客户端会选择合适的算法确定访问哪台服务器。memcached 服务之间不会进行通信,集群是通过客户端实现的。
另外,Memcached以Key-Value存取数据,K-V是一种扁平结构,所以要特别注意Key的唯一性问题。如果用同一个Key值存储数据,那么先前该Key的值将被覆盖。建议实际使用时按一定规则来分配Key。

Memcached适合什么场合?

通常可用作数据库的前端Cache,以减轻数据库的负载。
如果一个Web应用中对数据库的访问非常频繁,而且多数的查询都是一样的,这种情况下最适合使用Memcached作为前端缓存。虽然数据库本身也是有Cached的,但是依然需要解析SQL、完成一些必要的辅助操作、格式化查询结果等。而如果把查询结果格式化后直接放到Memcached中,那么对于同一个查询,则根本无须访问数据库,直接从Memcached中取出格式化的结果数据返回给客户端即可,如此可大大减轻数据库服务器的压力。
Memcached是分布式的内存缓存系统,如果应用不是分布式的,则根本无须使用Memcached。因为Memcached服务必须是通过网络访问,而且客户端与Memcached服务之间的通信还要遵循Memcached定义的协议,对于非分布式的简单Web应用而言,使用Memcached可能会加重服务器的负载,性能反而降低。


Memcached协议要点(文本协议)

建议客户端缓存TCP链接以节省创建的开销
协议中有两种类型的数据:文本和非结构化数据,前者用来表示命令或服务端客户端交互,后者用来表示被缓存的数据。所以服务端不去管客户端存进来的是什么,当客户端来取时,只是以字节流的形式原样返还。
上述两种数据类型都会以'\r\n'结束,由于被缓存的对象里也有可能含有\r\n,所以客户端应该以数据长度作为对象结束的依据,而不是\r\n
key用来标识存进memcached的对象,key是一个长度小于250的字串,且不能含有控制字符或空格
一些命令中可以有过期时间,这个时间是一个整数值,如果大于60*60*24*30(30天),它将被作为一个Unix时间
错误代码一共有三种
"ERROR\r\n" 表示客户端发送了一个不存在的命令
"CLIENT_ERROR <error>\r\n" 表示客户端的命令格式不正确
"SERVER_ERROR <error>\r\n" 表示服务端错误。当严重的错误发生时,服务端在发送完这个响应后会关闭链接

服务器端主要命令

命令说明:
set: 置值
add: 如果不存在,置值
replace: 如果存在,置值
append: 如果存在,在原值后添加
prepend: 如果存在,在原值前添加
cas: check and set,检查并置值,确保在上次获取值后没有被置过值


Memcached存储单个item最大数据是在1MB内,如果数据超过1M,存取set和get是都是返回false,而且引起性能的问题。
所以Memcahce不适合缓存大数据,超过1MB的数据,可以考虑在客户端压缩或拆分到多个key中。大的数据在进行load和uppack到内存的时候需要花很长时间,从而降低服务器的性能。
Memcached支持最大的存储对象为1M。这个值由其内存分配机制决定的。
也就是说memcached server不能存储超过1M的数据,但是经过客户端压缩数据后,只要小于1M的数据都能存储成功。

item对象的过期时间最长可以达到30天。memcached把传入的过期时间(时间段)解释成时间点后,一旦到了这个时间点,memcached就把item置为失效状态,这是一个简单但obscure的机制。代码中的注释: An expiration time, in seconds. Can be up to 30 days. After 30* days, is treated as a unix timestamp of an exact date.
memcached能接受的key的最大长度是250个字符
memcached能接受的key的最大长度是250个字符。需要注意的是,250是memcached服务器端内部的限制。如果使用的Memcached客户端支持"key的前缀"或类似特性,那么key(前缀+原始key)的最大长度是可以超过250个字符的。推荐使用较短的key,这样可以节省内存和带宽。

memcached的特点:
1.全内存运转
2.哈希方式存储
3.简单文本协议进行数据通信
4.只操作字符型数据
5.其它类型数据由应用解释,序列化以及反序列化
6.集群也由应用进行控制,采用一致性散列(哈希)算法

Memcached的缺点
纯内存操作,关机后数据全部丢失
保存字节数据,数据类型贫乏
LRU算法导致数据不可控的丢失
一致性处理简单
应用端太厚,服务器端太薄
应用场景有限,难以被看成是完整的数据库产品


  
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本文转载自:ITEYE博客频道     作者:yingmu3630    发布日期:2015-04-15
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