memcache 启动 储存原理 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。