Memcached 知识点

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Memcached知识点

概念

Memcached是一个免费开源的，高性能的，具有分布式对象的缓存系统，它可以用来保存一些经常存取的对象或数据，保存的数据像一张巨大的HASH表，该表以Key-value对的方式存在内存中。

流程

  • 检查客户端请求是否在memcached中

  • 若有则直接返回

  • 若无则从数据库查询后返回，并存储到memcached中

  • 数据库更新需要同时更新memcached，保证一致性

  • memcached内存用完后会使用LRU策略加上到期失效策略，首先替换到期失效数据，之后替换最近未使用过的数据

    缓存置换算法（页面置换算法）FIFO/ LFU/ LRU

    1. FIFO 先进先出，最先进入缓存的最先替换掉
    2. LFU 最近最少使用，替换掉最近一段时间使用次数最少的数据
    3. LRU 最近最久未使用使用，替换掉最近一段时间没使用过的，以最近一次使用时间为基准，替换最远的数据空间

特征

  • 协议简单：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

    Telnet 远程连接服务，作用于tcp/ip协议的应用层

  • 基于libevent事件处理：libevent是一套利用C开发的程序库，由事件驱动，跨平台，支持并发编程

  • 内置的内存管理方式：所有数据存于内存，LRU算法替换，数据易失
  • 分布式：分布式取决于memcache客户端，memcached服务器之间互不通信，数据独立存储

启动

服务启动方法/usr/local/memcached/bin/memcached –p 11211 –d –u root –P /tmp/memcached.pid

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telnet 127.0.0.1 11211 # 远程连接memcached
stats items # 获取所有items的序号，例如items:29:hits_to_warm
stats cachedump 29 0 # 获取编号29的item的key，返回如:1:/api/courses/tags/?；0表示返回所有slab中的item；若指定返回1个则使用stats cachedump 29 1

get :1:/api/courses/tags/? # 获取key对应的值，多个键空格分割

set cai 0 900 9 # 设置/更新key为cai的值为caicaicai，过期时间为900ms，以下输入的数据占9字节
caicaicai # 存储成功返回STORED，失败返回ERROR

add cai 0 900 9 # 设置key为cai的值为caicaicai，过期时间为900ms，以下输入的数据占9字节
caicaicai # 存储成功返回STORED，失败或key存在返回NOT_STORED

 # replace 用于直接替换
 # append 用于直接在key对应的数据后面追加数据
 # prepend 用于直接在key对应的数据前面追加数据
 cas cai 0 900 3 14 # 14为gets获取到的token，CAS 通过先检查token后再设置/更新值，避免数据不一致
 aaa # 成功返回STORED；保存错误/语法错误返回ERROR；EXISTS说明token过期/不合法；NOT_FOUND该key不存在

 gets cai # 返回带有token的value

incr key increment_value # 自增key对应的value，必须是32位无符号整数
decr key increment_value # 自减key对应的value，必须是32位无符号整数

stats # 输出统计信息

算法

  • 内存分配：Slab allocation机制分配和管理，先按照预定的大小，将分配的内存分割成特定长度的内存块chunck，然后再把相同的内存块分成组slab，根据值的大小去匹配slab大小，找就近的slab存放
  • 缓存策略：失效策略 + LRU；不会监控存入的key/value是否过期，而是获取key时去查看记录的时间戳，检查key/value是否过期
  • 分布式算法：memcached本身不存在分布式，而是客户端进行分布式选择memcached服务器进行分布式存储，因此只考虑服务器选择算法
    • 余数算法：求得key的整数散列值，然后根据服务器台数求的余数进行服务器选择；但是服务器的增减都会导致缓存失效
    • 散列算法：首先将服务器散列值映射到0～2^32^编号的圆上，然后找到从key的散列值开始的第一个圆点作为目标服务器；当从中间插入服务器时，只有第一个服务器逆时针算的第一个服务器会受影响；减少服务器时，只有所减少服务器的逆时针方向第一个服务器之间的数据会受影响

可视化工具

Memadmin

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