Linux中安裝使用memcached

轉至：http://www.czhphp.com/archives/252

如何將 memcached 融入到您的環境中？

在開始安裝和使用 using memcached 以前，咱們須要瞭解如何將 memcached 融入到您的環境中。雖然在任何地方均可以使用 memcached，但我發現須要在數據庫層中執行幾個常常性查詢時，memcached 每每能發揮最大的效用。我常常會在數據庫和應用服務器之間設置一系列 memcached 實例，並採用一種簡單的模式來讀取和寫入這些服務器。圖 1 能夠幫助您瞭解如何設置應用程序體系結構：
圖 1. 使用 memcached 的示例應用程序體系結構

體系結構至關容易理解。我創建了一個 Web 層，其中包括一些 Apache 實例。下一層是應用程序自己。這一層一般運行於 Apache Tomcat 或其餘開源應用服務器之上。再下面一層是配置 memcached 實例的地方 — 即應用服務器與數據庫服務器之間。在使用這種配置時，須要採用稍微不一樣的方式來執行數據庫的讀取和寫入操做。

讀取

我執行讀取操做的順序是從 Web 層獲取請求（須要執行一次數據庫查詢）並檢查以前在緩存中存儲的查詢結果。若是我找到所需的值，則返回它。若是未找到，則執行查詢並將結果存儲在緩存中，而後再將結果返回給 Web 層。

寫入

將數據寫入到數據庫中時，首先須要執行數據庫寫入操做，而後將以前緩存的任何受此寫入操做影響的結果設定爲無效。此過程有助於防止緩存和數據庫之間出現數據不一致性。

安裝 memcached

memcached 支持一些操做系統，包括 Linux®、Windows®、Mac OS 和 Solaris。在本文中，我將詳細介紹如何經過源文件構建和安裝 memcached。採用這種方式的主要緣由是我在遇到問題時能夠查看源代碼。

libevent

libevent 是安裝 memcached 的惟一前提條件。它是 memcached 所依賴的異步事件通知庫。您能夠在 monkey.org 上找到關於 libevent 的源文件。接下來，找到其最新版本的源文件。對於本文，咱們使用穩定的 1.4.11 版本。獲取了歸檔文件以後，將它解壓到一個方便的位置，而後執行清單 1 中的命令：
清單 1. 生成和安裝 libevent

cd libevent-1.4.11-stable/ ./configure make make install

 

memcached

從 Danga Interactive 獲取 memcached 源文件，仍然選擇最新的分發版。在撰寫本文時，其最新版本是 1.4.0。將 tar.gz 解壓到方便的位置，並執行清單 2 中的命令：
清單 2. 生成和安裝 memcached

cd memcached-1.4.0/ ./configure make make install

 

完成這些步驟以後，您應該安裝了一個 memcached 工做副本，而且可使用它了。讓咱們進行簡單介紹，而後使用它。

使用 memcached

要開始使用 memcached，您首先須要啓動 memcached 服務器，而後使用 telnet 客戶機鏈接到它。

要啓動 memcached，執行清單 3 中的命令：
清單 3. 啓動 memcached

./memcached -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p 11211

 

這會以守護程序的形式啓動 memcached（-d），爲其分配 2GB 內存（-m 2048），並指定監聽 localhost，即端口 11211。您能夠根據須要修改這些值，但以上設置足以完成本文中的練習。接下來，您須要鏈接到 memcached。您將使用一個簡單的 telnet 客戶機鏈接到 memcached 服務器。

大多數操做系統都提供了內置的 telnet 客戶機，但若是您使用的是基於 Windows 的操做系統，則須要下載第三方客戶機。我推薦使用 PuTTy。

安裝了 telnet 客戶機以後，執行清單 4 中的命令：
清單 4. 鏈接到 memcached

telnet localhost 11211

 

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

基本 memcached 客戶機命令

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，且都使用清單 5 所示的語法：
清單 5. 修改命令語法

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

 

表 1 定義了 memcached 修改命令的參數和用法。
表 1. memcached 修改命令參數

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

 

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。

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：
清單 6. 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。

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：
清單 7. 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。

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：

stats STAT pid 63 STAT uptime 101758 STAT time 1248643186 STAT version 1.4.11 STAT pointer_size 32 STAT rusage_user 1.177192 STAT rusage_system 2.365370 STAT curr_items 2 STAT total_items 8 STAT bytes 119 STAT curr_connections 6 STAT total_connections 7 STAT connection_structures 7 STAT cmd_get 12 STAT cmd_set 12 STAT get_hits 12 STAT get_misses 0 STAT evictions 0 STAT bytes_read 471 STAT bytes_written 535 STAT limit_maxbytes 67108864 STAT threads 4 END

 

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

 

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，如清單 8 所示：
清單 8. 計算緩存命中率

stats STAT pid 6825 STAT uptime 540692 STAT time 1249252262 STAT version 1.2.6 STAT pointer_size 32 STAT rusage_user 0.056003 STAT rusage_system 0.180011 STAT curr_items 595 STAT total_items 961 STAT bytes 4587415 STAT curr_connections 3 STAT total_connections 22 STAT connection_structures 4 STAT cmd_get 2688 STAT cmd_set 961 STAT get_hits 1908 STAT get_misses 780 STAT evictions 0 STAT bytes_read 5770762 STAT bytes_written 7421373 STAT limit_maxbytes 536870912 STAT threads 1 END

 

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。

 

常有命令以下：

 

啓動/結束
memcached -d -m 10 -u root -l 192.168.0.122 -p 11200 -c 256 -P /tmp/memcached.pid
-d 選項是啓動一個守護進程， 
-m 是分配給Memcache使用的內存數量，單位是MB，這裏是10MB
-u 是運行Memcache的用戶，這裏是root
-l 是監聽的服務器IP地址，若是有多個地址的話，這裏指定了服務器的IP地址192.168.0.122 
-p 是設置Memcache監聽的端口，這裏設置了12000，最好是1024以上的端口
-c 選項是最大運行的併發鏈接數，默認是1024，這裏設置了256，按照你服務器的負載量來設定
-P 是設置保存Memcache的pid文件
kill `cat /tmp/memcached.pid`

獲取運行狀態
echo stats | nc 192.168.1.123 11200
watch 「echo stats | nc 192.168.1.123 11200″ (實時狀態)