memcached總結

Memcached說明文檔

Memcached是什麼？

Memcached 是一個高性能的分佈式內存對象緩存系統，用於動態Web應用以減輕數據庫負載。它經過在內存中緩存數據和對象來減小讀取數據庫的次數，從而提供動態、數據庫驅動網站的速度。Memcached基於一個存儲鍵/值對的hashmap。其守護進程（daemon ）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。可是它並不提供冗餘（例如，複製其hashmap條目）；當某個服務器S中止運行或崩潰了，全部存放在S上的鍵/值對都將丟失。

Memcached基本原理

• Socket 服務器端
• 數據：鍵值對存儲
• 內存處理的算法：
  • 本質就是一個大的哈希表。key最大長度是255個字符。
  • 內存模型：Memcache預先將可支配的內存空間進行分區（Slab），每一個分區裏再分紅多個塊（Chunk）最大1MB，但同一個分區裏：塊的長度（bytes）是固定的。
  • 插入數據：查找適合本身長度的塊，而後插入，會有內存浪費。
  • LRU,閒置>過時  >最少訪問    
  • 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。
• 集羣搭建原理：
  • Memcache服務器端並無提供集羣功能，可是經過客戶端的驅動程序實現了集羣配置。
  • o    客戶端實現集羣的原理：首先客戶端配置多臺集羣機器的ip和端口的列表。而後客戶端驅動程序在寫入以前，首先對key作哈希處理獲得哈希值後對總的機器的個數進行取餘而後就選擇餘數對應的機器。

2. Windows版本下載與安裝

2.1 下載地址

memcached 1.4.4 for Windows 32-bit

2.2 安裝Memcache爲系統服務

1. 下載memcached的windows穩定版，解壓放某個盤下面，好比在c:\memcached
2. 在CMD下輸入 「c:\memcached\memcached.exe -d install「 安裝.
3. 再輸入：」c:\memcached\memcached.exe -d start「 啓動。
4. 遇到問題：win8下安裝服務。沒法啓動此程序，由於計算機中丟失 MSVCR71.dll。嘗試從新安裝該程序以解決此問題。

下載dll地址：http://www.dll-files.com/dllindex/dll-files.shtml?msvcr71

NOTE:
也能夠不安裝直接啓動
之後memcached將做爲windows的一個服務每次開機時自動啓動。這樣服務器端已經安裝完畢了。

若是下載的是二進制的版本，直接運行就能夠了，能夠加上參數來加以設置。

2.3 經常使用命令

-p <num>          監聽的端口 -l <ip_addr>      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 <username>     以<username>的身份運行 (僅在以root運行的時候有效) -m <num>          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 <num>          最大同時鏈接數，默認是1024 -f <factor>       塊大小增加因子，默認是1.25 -n <bytes>        最小分配空間，key+value+flags默認是48 -h                顯示幫助

而後就能夠用.net 的memcached客戶端來試一下了。

3.客戶端使用

3.1 、telnet簡介

Telnet協議是TCP/IP協議族中的一員，是Internet遠程登錄服務的標準協議和主要方式。它爲用戶提供了在本地計算機上完成遠程主機工做的能力。在終端使用者的電腦上使用telnet程序，用它鏈接到服務器。終端使用者能夠在telnet程序中輸入命令，這些命令會在服務器上運行，就像直接在服務器的控制檯上輸入同樣。能夠在本地就能控制服務器。要開始一個telnet會話，必須輸入用戶名和密碼來登陸服務器。Telnet是經常使用的遠程控制Web服務器的方法。

3.二、使用telnet鏈接memcached

用telnet鏈接memcached有兩種方式。

1.  用windows系統的命名提示符。

輸入：telnet localhost 11211，進行鏈接。（若是鏈接失敗，應該是telnet客戶端沒有開啓，win7默認是關閉狀態）。

2.  使用鏈接軟件PuTTy 。

PuTTY是一個Telnet、SSH、rlogin、純TCP以及串行接口鏈接軟件。較早的版本僅支持Windows平臺，在最近的版本中開始支持各種Unix平臺，並打算移植至Mac OS X上。

下載地址：PuTTy

3.三、基本 memcached 客戶機命令

若是一切正常，則應該獲得一個 telnet 響應，它會指示 Connected to localhost（已經鏈接到 localhost）。若是未得到此響應，則應該返回以前的步驟並確保 libevent 和 memcached 的源文件都已成功生成。

您現現已經登陸到 memcached 服務器。此後，您將可以經過一系列簡單的命令來與 memcached 通訊。9 個 memcached 客戶端命令能夠分爲三類：

• 基本
• 高級
• 管理

您將使用五種基本 memcached 命令執行最簡單的操做。這些命令和操做包括：

• set
• add
• replace
• get
• delete

前三個命令是用於操做存儲在 memcached 中的鍵值對的標準修改命令。它們都很是簡單易用。 

3.3.1修改命令語法

command <key> <flags> <expiration time> <bytes>

<value>

memcached 修改命令的參數和用法。

參數	用法
key	key 用於查找緩存值
flags	能夠包括鍵值對的整型參數，客戶機使用它存儲關於鍵值對的額外信息
expiration time	在緩存中保存鍵值對的時間長度（以秒爲單位，0 表示永遠）
bytes	在緩存中存儲的字節點
value	存儲的值（始終位於第二行）

如今，咱們來看看這些命令的實際使用。

set
set 命令用於向緩存添加新的鍵值對。若是鍵已經存在，則以前的值將被替換。

注意如下交互，它使用了 set 命令：

set userId 0 0 5

12345

STORED

若是使用 set 命令正確設定了鍵值對，服務器將使用單詞 STORED 進行響應。本示例向緩存中添加了一個鍵值對，其鍵爲 userId，其值爲 12345。並將過時時間設置爲 0，這將向 memcached 通知您但願將此值存儲在緩存中直到刪除它爲止。

add
僅當緩存中不存在鍵時，add 命令纔會向緩存中添加一個鍵值對。若是緩存中已經存在鍵，則以前的值將仍然保持相同，而且您將得到響應NOT_STORED。

下面是使用 add 命令的標準交互：

set userId 0 0 5

12345

STORED

add userId 0 0 5

55555

NOT_STORED

add companyId 0 0 3

564

STORED

replace
僅當鍵已經存在時，replace 命令纔會替換緩存中的鍵。若是緩存中不存在鍵，那麼您將從 memcached 服務器接受到一條 NOT_STORED 響應。

下面是使用 replace 命令的標準交互：

replace accountId 0 0 5

67890

NOT_STORED

set accountId 0 0 5

67890

STORED

replace accountId 0 0 5

55555

STORED

最後兩個基本命令是 get 和 delete。這些命令至關容易理解，而且使用了相似的語法，以下所示：

command <key>

接下來看這些命令的應用。

get
get 命令用於檢索與以前添加的鍵值對相關的值。您將使用 get 執行大多數檢索操做。

下面是使用 get 命令的典型交互：

set userId 0 0 5

12345

STORED

get userId

VALUE userId 0 5

12345

END

get bob

END

如您所見，get 命令至關簡單。您使用一個鍵來調用 get，若是這個鍵存在於緩存中，則返回相應的值。若是不存在，則不返回任何內容。

delete
最後一個基本命令是 delete。delete 命令用於刪除 memcached 中的任何現有值。您將使用一個鍵調用 delete，若是該鍵存在於緩存中，則刪除該值。若是不存在，則返回一條 NOT_FOUND 消息。

下面是使用 delete 命令的客戶機服務器交互：

set userId 0 0 5

98765

STORED

delete bob

NOT_FOUND

delete userId

DELETED

get userId

END

3.4高級 memcached 客戶機命令

能夠在 memcached 中使用的兩個高級命令是 gets 和 cas。gets 和 cas 命令須要結合使用。您將使用這兩個命令來確保不會將現有的名稱/值對設置爲新值（若是該值已經更新過）。咱們來分別看看這些命令。

3.4.1、gets

gets 命令的功能相似於基本的 get 命令。兩個命令之間的差別在於，gets 返回的信息稍微多一些：64 位的整型值很是像名稱/值對的 「版本」 標識符。

下面是使用 gets 命令的客戶機服務器交互：

set userId 0 0 5

12345

STORED

get userId

VALUE userId 0 5

12345

END

gets userId

VALUE userId 0 5 4

12345

END

考慮 get 和 gets 命令之間的差別。gets 命令將返回一個額外的值 — 在本例中是整型值 4，用於標識名稱/值對。若是對此名稱/值對執行另外一個 set 命令，則 gets 返回的額外值將會發生更改，以代表名稱/值對已經被更新。清單 6 顯示了一個例子：

3.4.2、 set 更新版本指示符

set userId 0 0 5

33333

STORED

gets userId

VALUE userId 0 5 5

33333

END

您看到 gets 返回的值了嗎？它已經更新爲 5。您每次修更名稱/值對時，該值都會發生更改。

3.4.3、Cas

cas（check 和 set）是一個很是便捷的 memcached 命令，用於設置名稱/值對的值（若是該名稱/值對在您上次執行 gets 後沒有更新過）。它使用與set 命令相相似的語法，但包括一個額外的值：gets 返回的額外值。

注意如下使用 cas 命令的交互：

set userId 0 0 5

55555

STORED

gets userId

VALUE userId 0 5 6

55555

END

cas userId 0 0 5 6

33333

STORED

如您所見，我使用額外的整型值 6 來調用 gets 命令，而且操做運行很是順序。如今，咱們來看看清單 7 中的一系列命令：

3.4.四、使用舊版本指示符的 cas 命令

set userId 0 0 5

55555

STORED

gets userId

VALUE userId 0 5 8

55555

END

cas userId 0 0 5 6

33333

EXISTS

注意，我並未使用 gets 最近返回的整型值，而且 cas 命令返回 EXISTS 值以示失敗。從本質上說，同時使用 gets 和 cas 命令能夠防止您使用自上次讀取後通過更新的名稱/值對。

3.4.五、緩存管理命令

最後兩個 memcached 命令用於監控和清理 memcached 實例。它們是 stats 和 flush_all 命令。

Stats

stats 命令的功能正如其名：轉儲所鏈接的 memcached 實例的當前統計數據。在下例中，執行 stats 命令顯示了關於當前 memcached 實例的信息：

此處的大多數輸出都很是容易理解。稍後在討論緩存性能時，我還將詳細解釋這些值的含義。至於目前，咱們先來看看輸出，而後再使用新的鍵來運行一些 set 命令，並再次運行 stats 命令，注意發生了哪些變化。

flush_all

flush_all 是最後一個要介紹的命令。這個最簡單的命令僅用於清理緩存中的全部名稱/值對。若是您須要將緩存重置到乾淨的狀態，則 flush_all 能提供很大的用處。下面是一個使用 flush_all 的例子：

set userId 0 0 5

55555

STORED

get userId

VALUE userId 0 5

55555

END

flush_all

OK

get userId

END

3.5緩存性能

在本文的最後，我將討論如何使用高級 memcached 命令來肯定緩存的性能。stats 命令用於調優緩存的使用。須要注意的兩個最重要的統計數據是 et_hits 和 get_misses。這兩個值分別指示找到名稱/值對的次數（get_hits）和未找到名稱/值對的次數（get_misses）。

結合這些值，咱們能夠肯定緩存的利用率如何。初次啓動緩存時，能夠看到 get_misses 會天然地增長，但在通過必定的使用量以後，這些 get_misses 值應該會逐漸趨於平穩 — 這表示緩存主要用於常見的讀取操做。若是您看到 get_misses 繼續快速增長，而 get_hits 逐漸趨於平穩，則須要肯定一下所緩存的內容是什麼。您可能緩存了錯誤的內容。

肯定緩存效率的另外一種方法是查看緩存的命中率（hit ratio）。緩存命中率表示執行 get 的次數與錯過 get 的次數的百分比。要肯定這個百分比，須要再次運行 stats 命令

3.5.一、 計算緩存命中率

如今，用 get_hits 的數值除以 cmd_gets。在本例中，您的命中率大約是 71%。在理想狀況下，您可能但願獲得更高的百分比 — 比率越高越好。查看統計數據並不時測量它們能夠很好地斷定緩存策略的效率。

4 C#下可用的客戶端

C#可用的客戶端一共有四種，每一個客戶端API中都有詳細的說明和註釋

• .NET memcached client library https://sourceforge.net/projects/memcacheddotnet/
• EnyimMemcached http://www.codeplex.com/EnyimMemcached/ - Client developed in .NET 2.0 keeping performance and extensibility inmind. (Supports consistent hashing.)
• beitmemcached h.NET memcached client library http://code.google.com/p/beitmemcached/ - Client developed by BeIT with many new features

博客園使用的組合爲： couchbase+EnyimMemcached http://www.couchbase.com/

4.一、 C#下可用的客戶端memcached client library 

有一個Cookie+Memcached模擬Session保持登陸狀態的例子，運行條件是，電腦要裝mysql數據庫，和配置添加連接字符串，將用戶名，密碼換成本身的。

<add

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