memcached

Memcache 

 

一、什么是memcached

1、基本概念：

（1）memcached是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，是为了解决大型网站的提速而设计的一个软件，主要缓存中间结果的数据。

（2）Memcached是danga的一个项目，最早是LiveJournal 服务的，最初为了加速 LiveJournal 访问速度而开发的，后来被很多大型的网站采用。 官方网站: www.danga.com  和 memcached.org

2、缓存原理

减少数据库访问，提高Web速度

 

 

实质：不用去请求读取mysql，减少mysql的并发量和读写量。

3、与mysql 进行比较

（1）与mysql一样，是一个c/s架构的软件。

（2）mysql里面的数据，是存储到磁盘里面的，memcache里面的数据是存储到内存里面的，一旦断电，服务器重启，则会丢失数据。

（3）要使用mysql则先要创建数据库，再创建表，以及表结构。在memcache里面数据的存储是键值对。可以理解成两列的表， key与value

name   小刚

age     12

email    xiaogagn@sohu.com

 

二、安装使用

方式一：直接使用，无需安装，（在开发时推荐使用）

 

（1）下载软件，把软件拷贝到指定位置，一般和其他的安装软件（比如apache等）在同级目录下面，主要是便于管理。

 

 

 

（2）以cmd的方式，运行memcache

进入到memcached.exe文件所在的目录，

帮助命令：Memcached   –h

 

开始cmd方式，运行memcache软件。、

 

启动后，该窗口不要关闭，一旦关闭，则服务就停止了。

 

方式二：把 memcahce安装成window的一个服务，（在生产环境中推荐使用）

通过查看memcached 的帮助。

 

注意：在把 memcache安装成window的一个服务时，要以管理员的方式启动cmd.

 

查看服务是否安装成功：

 

 

 

 

安装可能失败的原因： 

（1） 如果你是用win7,win8系统，他对安全性要求高，因此，需要大家使用管理员的身份来安装和启动. 具体是 程序开始===>所有程序==》附件==》cmd(单击右键，选择以管理员的身份来执行)

（2）存放memcached.exe 目录不要有中文或者特殊字符

（3）安装成功，但是启动会报告一个错误信息，提示缺少xx.dll ，你可以从别的机器拷贝该dll文件，然后放入到system32下即可.

 

三、操作memcached服务器

1、memcached是client-server (客户端-服务器)

此时需要一个可以与memcached服务器通信的客户端程序。该客户端程序只要可连接上服务器，并向其发送简单的文本指令即可。

典型的,telnet远程登录协议，

在cmd中   telnet   IP地址  端口号

 

 

无需用户名和密码，没有认证机制。

注意：telnet客户端无法使用的解决方案：

 

解决方案如下：

（1） 打开控制面板，选择卸载程序

 

（2）选择‘启用或关闭window功能’

 

（3）在弹出的窗口中，选择telnet客户端，前面勾上对勾即可。

 

修改完毕后，再次使用telnet localhost 8888 连接,会弹出如下指令，则表示连接成功。

 

2、设置数据

（1）添加数据，

语法：add  key  是否压缩（0|1）  缓存时间  数据的长度

key ：键的名称

是否压缩：0表示不压缩，1表示要压缩，压缩的目的让数据变小，存储更多的数据。

缓存时间：失效时间，表示过了该时间数据就失效。

数据的长度：单位是字节，

 

注意：在使用add添加数据时，如果该键已经存在，则添加失败，不会覆盖。

 

 

z

（2）修改数据

replace key  0|1  缓存时间  数据的长度

注意：如果键不存在，则修改失败。

 

 

（3）设置数据

set  key  0|1  缓存时间  数据长度

注意：如果键已经存在，则是修改，如果键不存在，则是添加。

 

 

3、删除数据

语法：delete  key

 

 

 

flush_all 是删除所有的缓存项

 

 

4、其他命令 

incr  增加指定的值

语法：incr key number

 

 

decr  减少指定的值

 

 

 

比如有1000件商品，需要在60秒内抢购。

一开始就设置number的值为1000   ，当用户抢购时执行decr number ,如果执行后返回的值大于0则说明抢购成功，

5、状态命令：

stats

 

 

通过查看状态的参数，主要是计算命中率，

get_hits/cmd_get  ====得出一个命中率，命中率越高越好，如果命中率比较低，则需要调整缓存项。

 

6、缓存周期的问题

缓存周期有两种设置方式：

（1）时间间隔（秒数）

（2）到期的时间戳，必须大于当前的时间戳才有效。

思考：时间间隔和到期的时间戳都是整数，如何区分是时间戳还是时间间隔。

如果使用时间间隔，则不能超过 2592000秒（30天）。

如果缓存时间小于2592000秒则是时间间隔，如果大于此值，小于当前的时间戳，则设置无效。

 

案例1：比如我们想要设置缓存时间为10天，如何设置

设置方式有两种：

（1）时间间隔10*24*3600秒

（2）到期的时间戳：time()+10*24*3600

案例2：比如我们想要设置缓存时间为40天，如何设置,

只能使用到期的时间戳

time()+40*24*3600

 

注意：如果此值设置为0表明此数据永不过期

 

比如如下测试，设置一个时间间隔大于2592000；

 

 

 

四、php操作memcached

php作为客户端操作memcached

1、安装扩展

注意：

PHP连接memcached服务器,需要引入相应的扩展才行.在window下php-memcache.dll

注意:在window下找相应的dll时要非常小心.

需要考虑:

l php版本

l ts or nts

l vc6 or vc9

 

可以通过phpinfo函数来查看PHP的环境，是ts的还是nts,是vc几编译的。

 

（1）把memcached的扩展拷贝到的ext目录下。

要注意：php的版本不同，则使用的扩展不同。

 

 

 

（2）打开php.ini文件引入扩展

 

（3）测试查看，使用phpinfo函数

 

 

 

该扩展提供的一套oop的程序，参考php手册

 

2、入门应用，实例化和连接服务器

 

提供了OOP语法，管理memcached服务器：

连接memcache

$mem = new Memcache();

$mem->connect(‘ip地址’,’端口’);

设置：

$memcache->add(键, 值, 是否压缩, 有效期);//如果键已经存在，则添加失败，不会覆盖掉。

$memcache->replace(键, 值, 是否压缩, 有效期);

$memcache->set(键, 值, 是否压缩, 有效期);

$memcache->increment(键，步长);

$memcache->decrement(键，步长);

获取：

$memcache->get(key);

删除：

$memcache->delete(key);删除某个键

$memcache->flush(void);删除全部键

关闭连接：

$memcache->close();

 

 

 

 

效果如下；

 

3、memcached对php数据类型的支持

探讨php中有哪些数据类型可以添加到memcache中。

两大类：

标量和非标量

 

标量数据存储案例

 

 

效果如下；

 

 

黑窗口里面获取数据，

 

总结：标量则将其内容转换成字符串进行存储。

非标量数据存储；

 

 

获取数据

 

效果如下；

-

非标量：序列化后再存储到memcached服务器中，保存数据原有类型，获取数据时，再反序列化。

注意：资源类型不能被合理的序列化。

 

 

注意：序列化与反序列化的工作在，memcached客户端，set和get方法中完成的，我们无需手动序列化。

is_scalar()可以判断是否是标量类型。

什么是序列化？

就是在保存数据时，不但保存数据本身，还保存数据类型。

（1）利于在网络间进行数据传输。

（2）便于重新读取并恢复数据。

 

4、入门案例

想把一个sql语句的执行结果，给缓存到memcache里面。

 

要注意说明的，sql语句执行的结果数据要小于1MB。

在mecache 里面，键与值是有要求的，

键的长度要小于250字节。

数据值的大小要小于1MB。

 

 

 

 

 

思路：

第一次访问时通过sql取出一些数据，把sql语句取出的数据添加到memcache缓存中。

第二次访问，先判断memcache里面有没有数据，有直接返回，若没有则从数据库里面取出。

5、memcache在tp框架里面使用

分两步：

（1）初始化memcache

S(array(

‘type’=>’memcache’,

‘host’=>’ip地址’,

‘port’=>端口号

));

（2）具体的操作

获取数据；

$data = S(key);

设置数据：

S(key,value,失效时间);

清空数据：

S(key,null)

添加数据操作

 

获取数据操作

 

删除数据操作

 

五、“分布式”缓存服务器的搭建

1、介绍

分布式部署：要架设多台memcache服务器支撑业务的发展，这样每台服务器承担的工作就会少一些，整体上memcache服务器性能就有所提高

现在如下有问题，

php需要思考哪个key存储到哪个服务器里边，php还需要思虑从哪个服务器读取一个指定的key出来----算法。

一个分布式的memcached服务器集群，由两部分组成，

第一：多台memcached服务器 第二：分布式算法（内置的，我们无需干预）

 

原理图：

 

 

实现原理

 

分布式算法由memcache客户端来实现，由php提供的memcached扩展来实现。算法都是内置的，无需我们参与。

利用key,来确定当前数据在哪台memcache服务器中进行存储。

2、搭建的步骤：

开启不同的端口，来模拟两台memcache服务器。

开启第一台：

 

开启第二台

 

注意：使用$memcache->addServer()方法，可以添加多台memcached服务器的目的

 

具体的代码

 

 

取出数据的代码

 

 

六、session数据入memcache里面

1、原理图：

 

2、具体的操作

（1）打开php.ini文件，配置session文件的存储方式

session.save_handler = files [user|memcache]，

 

（2）session文件的存储路径，多个用逗号隔开。

session.save_path,tcp://127.0.0.1:11211

 

配置完要重启apache

（3）具体的代码完成,常规使用session即可。

注意：可以使用ini_set()函数完成，在当前页面有效：

ini_set(‘session.save_handler’,’memcache’)

ini_set(‘session.save_path’,’tcp://127.0.0.1:11211’)

设置数据

注意：使用session的方式和以前是一样的。

 

取出的数据

 

session信息存储到memcache里面是以sessionid为键的，失效时间与session相同的。

 

七、memcache其他问题

1、memcache适合于存储哪些数据

（1）安全性不是很高的数据，丢失无所谓的数据，因为memcache服务器，一旦重启或关机，则会丢失所有的数据。

（2）查询比较频繁，改动周期比较长的数据，比如热点新闻，等等。

（3）一个键值，数据量不要很大，要小于1MB的数据。

 

2、安全性完整性问题

memcache本身没有提供任何的认证机制。

如果需要请求连接限制，需要使用操作系统上的限制。

通过防火墙，iptables,selinux

常规的memcached服务器，是运行在内网中的，不是公网。

除此之外：

-l 表示当前memcache服务器，监听的哪个ip地址的请求。在有多个有效ip的情况下，仅仅监听哪个ip进来的请求。

-l后的参数仅仅可以设置为自己服务器存在的真实ip

 

3、缓存失效问题

在memcache里面数据过期后，不会自动删除，当get时，发现过期后，才删除该数据。

Lazy Expiration

memcached内部不会监视记录是否过期，而是在get时查看记录的时间戳，检查记录是否过

期。这种技术被称为lazy（惰性）expiration。

因此，memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。

4、缓存已满，删除旧数据

LRU,least Recently Used，最近最少使用原则。

memcache在插入新数据时，如果空间不足时，采用删除旧缓存项策略，删除最不活跃的缓存项。