Memcached概念：
Memcached是一個(gè)免費(fèi)開(kāi)源的，高性能的，具有分布式對(duì)象的緩存系統(tǒng)，它可以用來(lái)保存一些經(jīng)常存取的對(duì)象或數(shù)據(jù)，保存的數(shù)據(jù)像一張巨大的HASH表，該表以Key-value對(duì)的方式存在內(nèi)存中。
官網(wǎng)下載地址：
運(yùn)行環(huán)境： linux，BSD，windows都可跑
協(xié)議理論： （英文）
操作流程：
1、檢查客戶(hù)端的請(qǐng)求數(shù)據(jù)是否在memcached中，如有，直接把請(qǐng)求數(shù)據(jù)返回，不再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行任何操作，路徑操作為①②③⑦。
2、如果請(qǐng)求的數(shù)據(jù)不在memcached中，就去查數(shù)據(jù)庫(kù)，把從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取的數(shù)據(jù)返回給客戶(hù)端，同時(shí)把數(shù)據(jù)緩存一份到memcached中（memcached客戶(hù)端不負(fù)責(zé)，需要程序明確實(shí)現(xiàn)），路徑操作為①②④⑤⑦⑥。
3、每次更新數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)更新memcached中的數(shù)據(jù)，保證一致性。
4、當(dāng)分配給memcached內(nèi)存空間用完之后，會(huì)使用LRU（Least Recently Used，最近最少使用）策略加上到期失效策略，失效數(shù)據(jù)首先被替換，然后再替換掉最近未使用的數(shù)據(jù)。
Memcached特征：
協(xié)議簡(jiǎn)單
它是基于文本行的協(xié)議，直接通過(guò)telnet在memcached服務(wù)器上可進(jìn)行存取數(shù)據(jù)操作
基于libevent事件處理
Libevent是一套利用C開(kāi)發(fā)的程序庫(kù)，它將BSD系統(tǒng)的kqueue,Linux系統(tǒng)的epoll等事件處理功能封裝成一個(gè)接口，與傳統(tǒng)的select相比，提高了性能。
內(nèi)置的內(nèi)存管理方式
所有數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存中，存取數(shù)據(jù)比硬盤(pán)快，當(dāng)內(nèi)存滿(mǎn)后，通過(guò)LRU算法自動(dòng)刪除不使用的緩存，但沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)的容災(zāi)問(wèn)題，重啟服務(wù)，所有數(shù)據(jù)會(huì)丟失。
分布式
各個(gè)memcached服務(wù)器之間互不通信，各自獨(dú)立存取數(shù)據(jù)，不共享任何信息。服務(wù)器并不具有分布式功能，分布式部署取決于memcache客戶(hù)端。
Memcached安裝與啟動(dòng)：
安裝memcached需要先安裝libevent
復(fù)制代碼 代碼如下:
Shell>tar zxvf libevent-1.4.14b-stable.tar.gz
Shell>cd libevent-1.4.14b-stable
Shell>./configure
Shell>make && make install
安裝memcached
復(fù)制代碼 代碼如下:
Shell>tar zxvf memcached-1.2.5.tar.tar
Shell>cd memcached-1.2.5
Shell>./configure –prefix=/usr/local/memcached
Shell>make && make install
啟動(dòng)memcached
Shell>/usr/local/memcached/bin/memcached –p 11211 –d –u root –P /tmp/memcached.pid
復(fù)制代碼 代碼如下:
-P是表示使用TCP，默認(rèn)端口為11211
-d表示后臺(tái)啟動(dòng)一個(gè)守護(hù)進(jìn)程(daemon)
-u表示指定root用戶(hù)啟動(dòng)，默認(rèn)不能用root用戶(hù)啟動(dòng)
-P表示進(jìn)程的pid存放地點(diǎn)，此處“p”為大寫(xiě)“P”
-l，后面跟IP地址，手工指定監(jiān)聽(tīng)I(yíng)P地址，默認(rèn)所有IP都在監(jiān)聽(tīng)
-m后面跟分配內(nèi)存大小，以MB為單位，默認(rèn)為64M
-c最大運(yùn)行并發(fā)連接數(shù)，默認(rèn)為1024
-f 塊大小增長(zhǎng)因子，默認(rèn)是1.25
-M 內(nèi)存耗盡時(shí)返回錯(cuò)誤，而不是刪除項(xiàng)，即不用LRU算法
在64位系統(tǒng)中，會(huì)報(bào)libevent-1.4.so.2文件無(wú)法找到，解決辦法是把32位目錄里的同名文件鏈接至64位目錄中，即像windows那樣建立快捷方式。
Shell > /usr/local/lib/libevent-1.4.so.2 /usr/lib64/libevent-1.4.so.2
啟動(dòng)后如果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有端口在監(jiān)聽(tīng)，是因?yàn)槊鼊?dòng)命令時(shí)帶pid參數(shù)的“p”是大寫(xiě)“P”，你可能寫(xiě)成小寫(xiě)了。
命令行直接操作命令
存，有六個(gè)命令項(xiàng)。
復(fù)制代碼 代碼如下:
Set：添加一個(gè)新條目到memcached或是用新的數(shù)據(jù)替換替換掉已存在的條目
Add：當(dāng)KEY不存在的情況下，它向memcached存數(shù)據(jù)，否則，返回NOT_STORED響應(yīng)
Replace：當(dāng)KEY存在的情況下，它才會(huì)向memcached存數(shù)據(jù)，否則返回NOT_STORED響應(yīng)
Cas:改變一個(gè)存在的KEY值 ，但它還帶了檢查的功能
Append:在這個(gè)值后面插入新值
Prepend:在這個(gè)值前面插入新值
取，有兩個(gè)命令項(xiàng)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Get:取單個(gè)值 ，從緩存中返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，將在第一行得到KEY的名字，flag的值和返回的value長(zhǎng)度，真正的數(shù)據(jù)在第二行，最后返回END，如KEY不存在，第一行就直接返回END
Get_multi：一次性取多個(gè)值
刪除，一個(gè)命令：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Delete
實(shí)例操作：
先連接到memcache
復(fù)制代碼 代碼如下:
shell>telnet 127.0.0.1 11211
取數(shù)據(jù)
復(fù)制代碼 代碼如下:
Get liuguohua
回車(chē)后，第一行返回VALUE liuguohua 0 21
第二行，返回真正值369369.blog.51cto.com
Memcached的內(nèi)存算法：
Memcached利用slab allocation機(jī)制來(lái)分配和管理內(nèi)存，它按照預(yù)先規(guī)定的大小，將分配的內(nèi)存分割成特定長(zhǎng)度的內(nèi)存塊，再把尺寸相同的內(nèi)存塊分成組，數(shù)據(jù)在存放時(shí)，根據(jù)鍵值 大小去匹配slab大小，找就近的slab存放，所以存在空間浪費(fèi)現(xiàn)象。
傳統(tǒng)的內(nèi)存管理方式是，使用完通過(guò)malloc分配的內(nèi)存后通過(guò)free來(lái)回收內(nèi)存，這種方式容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片并降低操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理效率。
Memcached的緩存策略：
Memcached的緩存策略是LRU（最近最少使用）加上到期失效策略。當(dāng)你在memcached內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，你有可能會(huì)指定它在緩存的失效時(shí)間，默認(rèn)為永久。當(dāng)memcached服務(wù)器用完分配的內(nèi)時(shí)，失效的數(shù)據(jù)被首先替換，然后也是最近未使用的數(shù)據(jù)。在LRU中，memcached使用的是一種Lazy Expiration策略，自己不會(huì)監(jiān)控存入的key/vlue對(duì)是否過(guò)期，而是在獲取key值時(shí)查看記錄的時(shí)間戳，檢查key/value對(duì)空間是否過(guò)期，這樣可減輕服務(wù)器的負(fù)載。
Memcached的分布式算法：
當(dāng)向memcached集群存入/取出key/value時(shí)，memcached客戶(hù)端程序根據(jù)一定的算法計(jì)算存入哪臺(tái)服務(wù)器，然后再把key/value值存到此服務(wù)器中。也就是說(shuō)，存取數(shù)據(jù)分二步走，第一步，選擇服務(wù)器，第二步存取數(shù)據(jù)。
分布式算法(Consistent Hashing)：
選擇服務(wù)器算法有兩種，一種是根據(jù)余數(shù)來(lái)計(jì)算分布，另一種是根據(jù)散列算法來(lái)計(jì)算分布。
余數(shù)算法：
先求得鍵的整數(shù)散列值，再除以服務(wù)器臺(tái)數(shù)，根據(jù)余數(shù)確定存取服務(wù)器，這種方法計(jì)算簡(jiǎn)單，高效，但在memcached服務(wù)器增加或減少時(shí)，幾乎所有的緩存都會(huì)失效。
散列算法：
先算出memcached服務(wù)器的散列值，并將其分布到0到2的32次方的圓上，然后用同樣的方法算出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的鍵的散列值并映射至圓上，最后從數(shù)據(jù)映射到的位置開(kāi)始順時(shí)針查找，將數(shù)據(jù)保存到查找到的第一個(gè)服務(wù)器上，如果超過(guò)2的32次方，依然找不到服務(wù)器，就將數(shù)據(jù)保存到第一臺(tái)memcached服務(wù)器上。如果添加了一臺(tái)memcached服務(wù)器，只在圓上增加服務(wù)器的逆時(shí)針?lè)较虻牡谝慌_(tái)服務(wù)器上的鍵會(huì)受到影響。
Memcache的管理與性能監(jiān)控：
可以通過(guò)命令行直接管理與監(jiān)控也可通過(guò)nagios,cacti等web軟件進(jìn)行監(jiān)控
命令行：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Shell>telnet 127.0.0.1 1211 //如果在啟動(dòng)時(shí)指定了IP及端口號(hào)，這里要作相應(yīng)改動(dòng)
連接成功后命令
Stats:統(tǒng)計(jì)memcached的各種信息
Stats reset:重新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
Stats slabs，顯示slabs信息，可以詳細(xì)看到數(shù)據(jù)的分段存儲(chǔ)情況
Stats items：顯示slab中的item數(shù)目
Stats cachedump 1 0：列出slabs第一段里存的KEY值
Set|get：保存或獲取數(shù)據(jù)
STAT evictions 0：表示要騰出新空間給新的item而移動(dòng)的合法item數(shù)目
其它常用軟件使用：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Shell>./Memcached-tool 127.0.0.1:11211
Shell>./Memcached-tool 127.0.0.1:11211 display
Web軟件：
復(fù)制代碼 代碼如下:
Memcache.php
Nagios插件
Cacti模塊
Memcached與redis比較：
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