Memcache启动&存储原理&集群

一、 windows下安装启动

　　首先将memcache的bin目录加入到Path环境变量中，方便后面使用命令：

　　然后执行 memcached –dinstall 命令安装memcache的服务：

　　然后去计算进的服务页面可以看到已成功安装：

　　启动memcache的后台服务程序：

　　在后台服务处看到memcache的后台服务已启动：

　　然后执行，telnet 127.0.0.111211来打开Telnet客户端：

　　结果发现没有开启Telnet的功能：

　　于是在“启动或关闭Windows功能”处，开启Telnet客户端

　　然后需要重启电脑，使得更改生效。接着再次执行telnet 127.0.0.1 11211来打开Telnet客户端，成功打开：

　　测试是否可用，我们再Telnet客户端中打命令,stats，出现如下信息表示正常：

　　然后我们存一个数据然后取出来：

　　到此为止，说明我们的memcache已经成功安装，并启动。

二、作用

　　2.1 　分布式缓存

随着我们从IT时代步入到DT时代，我们的软件架构也从单机到了集群、分布式。而，走向分布式的第一步就需要解决多台服务器共享登录信息的问题。推而广之，就是要解决多台服务器共享公共信息的问题。

解决这个问题，我们可以将公共信息存储到状态服务器中，或者存储到数据库中，然后就是存储到我们的“分布式缓存”中等等。由于读取缓存加上网络传输的时间，要远远小于读取数据库（IO）的时间等，所以分布式缓存是解决这个问题的很优的一种方案。

　　2.2 减少数据库压力

我们所有的数据基本上都是保存在数据库当中的，每次频繁的存取数据库，导致数据库性能急剧下降，无法同时服务更多的用户，比如MySQL，特别频繁的锁表，那么我就可以Memcache来分担数据库的压力，也就是说可以做数据缓存，因为Memcache的读写性能可以说极致的完美。

三、存储原理

Memcache采用键值对存储方式。它本质是一个大的 hash表，key的最大长度为255个字符，最长过期时间为30天。

它的内存模型如下：Memcache预先将可支配的内存空间进行分区（Slab），每个分区里再分为多个块（Chunk）最大1M，但同一个分区中块的大小是固定的。然后，插入数据时，会根据数据大小寻找最合适的块，然后插入，当然这样也就会有部分内存浪费，但可一定程度上减少内存碎片，总体上，利大于弊。当Memcache的内存满后，它清除旧数据的原则为：LRU闲置>过期>最少访问。而且它采用的是惰性删除，它并没有提供监控数据过期的机制，而是惰性的，当查询到某个key的数据时，如果过期，那么直接抛弃。

四、集群搭建原理

Memcache的集群-cluster搭建超级简单，根本不需要服务器端配置。它是通过客户端的驱动程序实现了集群的配置，而且配置超级简单。

客户端实现集群的原理：首先客户端配置多台集群机器的ip和端口的列表。然后客户端驱动程序在写入数据之前，首先对key做处理得到hash值后，对总的机器的个数进行取余，然后就选择余数对应的机器。

如下图为一个C#存数据到Memcache集群的代码：

五、与Redis对比

由于Redis也常用作分布式缓存，所以在自己用过二者之后，一个简单的体会如下（二者详细的对比，请到网上找专题即可）：

首先二者都是key-value式存储。

Memcache是多线程的（有相应的锁机制），需要考虑线程安全问题；Redis是单线程的，不需要考虑线程安全问题。

Memcache没有提供主从复制机制，容错性不好。（没有HA-高可用性）；Redis提供主从复制。

Memcache的集群配置非常非常简单，不需要配置服务器端，只需要在客户端初始化一个serverList即可；Redis需要配置服务器端。

Memcache只能做缓存，不能持久化；Redis是一个NoSql内存数据库，提供两种持久化机制。

Redis提供五种value的类型，很丰富（string /list/hash/set/zset）；Memcache的数据类型相对单一。

六、总结

　　由于我们当下的一些问题，高并发访问数据库的痛楚：死锁；磁盘的IO之痛：效率极低；多服务共享数据等。Memcache以它自己的优势：读写性能完美（没有提供主从复制，所有代码基本只考虑性能最佳）；超简单集群搭建；开源；学习成本低，入门非常容易；丰富的成功案例等，成为了当代流行的分布式缓存框架。

时间： 2024-10-08 21:51:42