C# memcache

概述

　　memcache是一套開放源的分佈式高速緩存系統。由服務端和客戶端組成，以守護程序(監聽)方式運行於一個或多個服務器中，隨時會接收客戶端的鏈接和操做。memcache主要把數據對象緩存到內存中，經過在內存裏維護一個統一的巨大的hash表。簡單的說就是將數據調用到內存中，而後從內存中讀取，從而大大提升讀取速度。memcache基於一個存儲鍵/值對的hashmap進行存儲對象到內存中。memcache是用C寫的，可是客戶端能夠用任何語言來編寫，並經過memcached協議與守護進程通訊。

　　特性：　　

• 在 Memcached中能夠保存的item數據量是沒有限制的，只要內存足夠 。
• Memcached單進程在32位系統中最大使用內存爲2G，若在64位系統則沒有限制,這是因爲32位系統限制單進程最多可以使用2G內存,要使用更多內存，能夠分多個端口開啓多個Memcached進程 。
• 最大30天的數據過時時間,設置爲永久的也會在這個時間過時，常量REALTIME_MAXDELTA
• 單個item最大數據是1MB，超過1MB數據不予存儲，常量POWER_BLOCK 1048576進行控制

Windows下安裝Memcache

　　瞭解memcache一些基本信息後，在來嘗試在windows下安裝memcache服務端。

1. 首先下載memcache安裝文件：【安裝包】。安裝包裏面會有x64和x86兩個文件夾，根據操做系統選擇一個打開會找到memcached.exe。這個文件不能直接雙擊運行安裝，須要經過cmd進行安裝。
2. 安裝步驟如圖所示：

步驟:

1.窗口+R：輸入cmd
2.進行G盤： 輸入 G:
3.進行Memcached for window 32/64的安裝目錄：輸入 cd CK\memcached_en32or64\x64
4.安裝memcached:輸入 memcached -d install
5.啓動服務：輸入 memcached -d start

啓動服務後在Windows進程中能夠看到memcached.exe.

memcached -d start|stop|shutdown|restart|uninstall|install 啓動|中止|關閉|重啓|卸載|安裝。

安裝步驟不是很複雜。第一：找到文件(memcached.exe)路徑。第二： memcached -d install  就OK..

基本默認參數說明：

-p 監聽的端口
-l 鏈接的IP地址, 默認是本機
-d start 啓動memcached服務
-d restart 重起memcached服務
-d stop|shutdown 關閉正在運行的memcached服務
-d install 安裝memcached服務
-d uninstall 卸載memcached服務
-u 以的身份運行 (僅在以root運行的時候有效)
-m 最大內存使用，單位MB。默認64MB
-M 內存耗盡時返回錯誤，而不是刪除項
-c 最大同時鏈接數，默認是1024
-f 塊大小增加因子，默認是1.25
-n 最小分配空間，key+value+flags默認是48
-h 顯示幫助

服務器操做完成後，咱們能夠在本機telnet 到服務測試一個下。（若是提示telnet命令不存在，須要去控件面板開啓windows的tel服務功能， win7的開啓tel功能操做步驟是：【控制面板】->【程序和功能】->【打開或關閉window功能】，而後找到並勾選tel相關便可。其餘window系統步驟相似。）

測試telnet是否正常運行 telnet 172.21.0.192 11211 

進入後先按ctrl+]啓動回示功能，不然沒法看到輸入信息。回示功能啓動成功後以下圖：

而後按回車輸入參數stats:

安裝和測試工做已完成..

實例代碼

有不少C#版本的Memcached客戶端程序。在這裏咱們使用的是Memcached.ClientLibrary.dll客戶端調用方法，調用須要二個DLL:

Memcached.ClientLibrary.dll  (Memcached客戶端類庫)

log4net.dll　(log4net是爲Memcached提供日誌記錄)     DLL下載地址：【點擊下載】

在項目中引用這個二個dll,引用log4net.dll後還需進行一系列配置工做。在上篇博客中有對log4net的配置介紹。

【Log4Net 日誌配置[附帶源碼]】

注意：Memcached.ClientLibrary.dll和log4net.dll有版本對應關係。

2.若是使用WinForm或控制檯應用程序把log4net的配置文件獨立出現,和寫在App.config裏面須要小小設置一下。

如圖：Log4Net.config屬性「複製到輸出目錄」：「始終複製」。否則在bin目錄下找不到對應配置信息會產生報錯。

memcache基於一個存儲鍵/值對的hashmap進行存儲對象到內存中。因此咱們能夠理解爲主要在操做hashmap的鍵值對。

如下是一些簡單操做[增，刪，改，查，設置過時時間]：

//參數設置
string SockIOPoolName = "Test_SockIOPoolName";
string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211" };

//設置鏈接池
SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance(SockIOPoolName);
SPool.SetServers(MemcacheServiceList);
SPool.Initialize();

//實例化Client
MemcachedClient MClient = new MemcachedClient();
MClient.PoolName = SockIOPoolName;

Console.WriteLine("1.建立memcache緩存Hello World");
MClient.Add("Key1001", "Hello World");
Console.WriteLine("2.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));

Console.WriteLine("3.修改memcache緩存Hello World");
MClient.Set("Key1001", "Hello World - 修改版");
Console.WriteLine("4.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));

if (MClient.KeyExists("Key1001"))
{
    Console.WriteLine("5.刪除memcache緩存");
    MClient.Delete("Key1001");
}

if (MClient.KeyExists("Key1001"))
    Console.WriteLine(MClient.Get("Key1001"));
else
    Console.WriteLine("6.刪除已刪除");

Student stud = new Student() { id = "10001", name = "張三" };
MClient.Add("student", stud);
Student Get_stud = MClient.Get("student") as Student;
Console.WriteLine("6.緩存實體對象：{0} {1}", Get_stud.id, Get_stud.name);

MClient.Add("Key1002", "我已設置過時時間1分鐘", DateTime.Now.AddMinutes(1));
while (true)
{
    if (MClient.KeyExists("Key1002"))
    {
        Console.WriteLine("key:Key1002 Value:{0},當前時間：{1}", MClient.Get("Key1002"), DateTime.Now);
        Thread.Sleep(20000);
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("key:Key1002 我已過時,當前時間：{0}", DateTime.Now);
        break;
    }
}

輸出結果：

Memcached緩存過時機制：

惰性刪除：它並無提供監控數據過時的機制，而是惰性的，當查詢到某個key數據時，若是過時那麼直接拋棄。

好比鍵key1002在2015-04-09 13：54 ：18 我設置他的值爲:」我已設置過時時間1分鐘「。他的過時時間爲1分鐘。等到2015-04-09 13：55 ：18時數據應該過時，但在內存中仍是會保存這條數據，而是等客戶端來請求這條數據時判斷數據是否過時。過時就直接刪除返回空。若是內存滿了memcached會把最長時間未使用到期的緩存記錄給刪除，騰出空間繼續使用。

Memcached分佈存儲

下面假設memcached服務器有node1～node3三臺，應用程序要保存鍵名爲「tokyo」、「kanagawa」、「chiba」、「saitama」、「gunma」的數據。

 

首先向memcached中添加「tokyo」。將「tokyo」傳給客戶端程序庫後，客戶端實現的算法就會根據「鍵」來決定保存數據的memcached服務器。服務器選定後，即命令它保存「tokyo」及其值。

一樣，「kanagawa」、「chiba」、「saitama」、「gunma」都是先選擇服務器再保存。接下來獲取保存的數據。獲取時也要將要獲取的鍵「tokyo」傳遞給函數庫。函數庫經過與數據保存時相同的算法，根據「鍵」選擇服務器。使用的算法相同，就能選中與保存時相同的服務器，而後發送get命令。只要數據沒有由於某些緣由被刪除，就能得到保存的值。

這樣，將不一樣的鍵保存到不一樣的服務器上，就實現了memcached的分佈式。memcached服務器增多後，鍵就會分散，即便一臺memcached服務器發生故障沒法鏈接，也不會影響其餘的緩存，系統依然能繼續運行。 （參考：memcached全面剖析）

//參數
string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211", "172.21.0.28:11211", "172.21.13.246:11211" };

//設置鏈接池
SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance();
SPool.SetServers(MemcacheServiceList);
SPool.Initialize();

MemcachedClient MClient = new MemcachedClient();
MClient.FlushAll();

int count = 5;
var time = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
    MClient.Add(i.ToString(), "value" + i);
}
Console.WriteLine("memcached緩存建立成功。耗時:{0}",time.ElapsedTicks);


time = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
    if (MClient.KeyExists(i.ToString()))
    {
        Console.WriteLine("key:{0}.value:{1}", i, MClient.Get(i.ToString()));
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("--------未能查詢到數據key:{0}--------",i);
    }
}
Console.WriteLine("memcached緩存數據查詢完成。耗時:{0}", time.ElapsedTicks);

SPool.Shutdown();

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【實例代碼】