5.1 Memcached基础知识
Memcached是开源的高性能分布式内存对象缓存系统
减轻数据库压力，避免大量的访问穿透到数据库时Memcached的主要用武之地。
提高了Web应用的速度，提高了扩展性。
著名文章 Scaling Memcached at Facebook 披露了在Facebook公司Memcached的规模、优化创新方案，非常值得一读。Facebook在Memcached上的内容已经超过28TB，总服务器台数超过800台。（Facebook在朋友关系更新、热点数据、缓存与MySQL一致性、多机房数据一致性等方面存在挑战）
5.1 Memcached基础知识
1. 安装过程
2.启动参数设置
3.Memcached的常用命令
比如：set qiang 0 0 4 good。 qiang代表设置的key；第一个0，代表flag，这里描述为不做序列化转换；第二个0，代表过期时间不失效；4代表value的长度；good，代表设置到Memcached的value。
5.1.2 Memcached 使用场景
主要用于减少数据库压力的场景。
如图5-1，第一次访问，缓存未命中，则层数据库获取数据并存储到Memcached，第二次直接从缓存获取数据。
如图5-2，应用服务器对key进行更新，先更新DB在更新缓存。
5.1.3 Memcached特征
最主要特征
- 协议简单
- 基于libevent的事件处理
- 内置内存存储方式
- 客户端分布式
协议简单：
Memcached和客户端通信并不使用复杂的XML等格式，而是使用简单的基于文本协议或者二进制协议（具体是怎样的呢？loading...）
基于libevent的事件处理：
由于epoll，kqueue，/dev/poll每个接口都有自己的特点，程序移植非常困难，libevent这个程序库就应运而生了。他将Linux的epoll、BSD类操作系统的kequeue等事件处理功能封装成统一的接口。Memcached使用libevent库，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。限于篇幅，只是简单介绍了事件处理，更多内容参考Dan Kegel的The C10K Problem。（loading...）
内置内存存储方式：
为了提升性能，Memcached中保存的数据都存储在Memcached内置的内存存储空间。数据仅存在内存，因此重启Memcached或者重启操作系统会导致全部数据消失。另外，内存容量到达指定的值后，Memcached会自动删除不使用的内存。缓存时间回收采用LRU算法（5.2详细介绍内存存储 5.3.1探讨具体的LRU策略）
Memcached客户端分布式：
Memcached尽管是“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有分布式功能。每个Memcached实例不会相互通信共享信息。它的分布式主要通过客户端实现，如下图
service表示某分布式服务，该服务在需要Memcached做缓存服务时，会利用Memcached客户端来连接Memcached缓存服务器。Memcached客户端会通过一些路由算法选择具体到那台Memcached缓存服务器。也就是说分布式能力在客户端代码实现。
5.1.4 Memcached的一些问题
Memcached是简单的key-value的内存系统，设计和使用非常简单。在使用过程中也存在一些问题：
- 无法备份，重启无恢复
- 无法查询
- 没有内置的安全机制
- 单点故障
无法备份，重启无法回复：只能通过持久化解决。兼容Memcached的协议，持久化的解决方案有MemcachedDB，以及Tokyo Cabinet和Tokyo Tyrant配合使用。Tokyo Cabinet 是一个DBM数据库，而Tokyo Tyrant是兼容Memcached协议的网络协议。
无法查询：前面谈过Memcached的存储机制，不能按各种条件的key查询，比如范围查询。
没有提供内置的安全机制：可以自己找一些解决方案。链接
单点故障failover：Memcached不支持任何fail-over/high-availability机制，因为它是作为cache使用的，不是原始数据源，这也是其一大特点。面对单点故障，可以通过主从模式解决问题，如图：
应用服务器A通过客户端hash，进行双写操作，同时更新MC1（Master）、MC1'（slave）数据。而读数据的时候，先获取Master数据，当Master返回空，或者无法取到数据的时候，访问slave。
在这种模式下，涉及Master、Slave的2份数据一致性问题，则统一以Master为准。即如果有更新数据操作，需要从Master中获取数据，在对Master进行CAS更新。更新成功后，才更新Slave。如果CAS多次失败，则对Master、Slave进行Delete操作，后续请求穿透，从数据库获取数据，在写回缓存。
Memcached的高可用方案，除了上面提及的主从模式，亦有server端的proxy模式及Mcrouter路由模式，参见6.3节的内容介绍。
