memcache 基础介绍

memcached 是以LiveJournal 旗下Danga Interactive 公司的Brad Fitzpatric 为首开发的一款软件。现在已成为 mixihatenaFacebookVox、LiveJournal等众多服务中 提高Web应用扩展性的重要因素。

许多Web应用都将数据保存到RDBMS中,应用服务器从中读取数据并在浏览器中显示。 但随着数据量的增大、访问的集中,就会出现RDBMS的负担加重、数据库响应恶化、 网站显示延迟等重大影响。

这时就该memcached大显身手了。memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。 一般的使用目的是,通过缓存数据库查询结果,减少数据库访问次数,以提高动态Web应用的速度、 提高可扩展性。

memcached的特征

memcached作为高速运行的分布式缓存服务器,具有以下的特点。

  • 协议简单
  • 基于libevent的事件处理
  • 内置内存存储方式
  • memcached不互相通信的分布式

协议简单

memcached的服务器客户端通信并不使用复杂的XML等格式, 而使用简单的基于文本行的协议。因此,通过telnet 也能在memcached上保存数据、取得数据。下面是例子。

$ telnet localhost 11211
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is '^]'.
set foo 0 0 3     (保存命令)
bar               (数据)
STORED            (结果)
get foo           (取得命令)
VALUE foo 0 3     (数据)
bar               (数据)

协议文档位于memcached的源代码内,也可以参考以下的URL。

基于libevent的事件处理

libevent是个程序库,它将Linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能 封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加,也能发挥O(1)的性能。 memcached使用这个libevent库,因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。 可以参考Dan Kegel的The C10K Problem。

内置内存存储方式

为了提高性能,memcached中保存的数据都存储在memcached内置的内存存储空间中。 由于数据仅存在于内存中,因此重启memcached、重启操作系统会导致全部数据消失。 另外,内容容量达到指定值之后,就基于LRU(Least Recently Used)算法自动删除不使用的缓存。 memcached本身是为缓存而设计的服务器,因此并没有过多考虑数据的永久性问题。

memcached不互相通信的分布式

memcached尽管是“分布式”缓存服务器,但服务器端并没有分布式功能。 各个memcached不会互相通信以共享信息。那么,怎样进行分布式呢? 这完全取决于客户端的实现。

接下来简单介绍一下memcached的使用方法。

安装memcached

memcached的安装比较简单,这里稍加说明。

memcached支持许多平台。 * Linux * FreeBSD * Solaris (memcached 1.2.5以上版本) * Mac OS X

另外也能安装在Windows上。这里使用Fedora Core 8进行说明。

memcached的安装

运行memcached需要本文开头介绍的libevent库。Fedora 8中有现成的rpm包, 通过yum命令安装即可。

$ sudo yum install libevent libevent-devel

memcached的源代码可以从memcached网站上下载。本文执笔时的最新版本为1.2.5。 Fedora 8虽然也包含了memcached的rpm,但版本比较老。因为源代码安装并不困难, 这里就不使用rpm了。

memcached安装与一般应用程序相同,configure、make、make install就行了。

$ wget http://www.danga.com/memcached/dist/memcached-1.2.5.tar.gz
$ tar zxf memcached-1.2.5.tar.gz
$ cd memcached-1.2.5
$ ./configure
$ make
$ sudo make install

默认情况下memcached安装到/usr/local/bin下。

memcached的启动

从终端输入以下命令,启动memcached。

$ /usr/local/bin/memcached -p 11211 -m 64m -vv
slab class   1: chunk size     88 perslab 11915
slab class   2: chunk size    112 perslab  9362
slab class   3: chunk size    144 perslab  7281
中间省略
slab class  38: chunk size 391224 perslab     2
slab class  39: chunk size 489032 perslab     2
<23 server listening
<24 send buffer was 110592, now 268435456
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
这里显示了调试信息。这样就在前台启动了memcached,监听TCP端口11211 最大内存使用量为64M。

作为daemon后台启动时,只需

$ /usr/local/bin/memcached -p 11211 -m 64m -d

这里使用的memcached启动选项的内容如下。

选项 说明
-p 使用的TCP端口。默认为11211
-m 最大内存大小。默认为64M
-vv 用very vrebose模式启动,调试信息和错误输出到控制台
-d 作为daemon在后台启动

上面四个是常用的启动选项,其他还有很多,通过

$ /usr/local/bin/memcached -h
命令可以显示。许多选项可以改变memcached的各种行为, 推荐读一读。

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