memached分布式内存缓存服务器

一：memached简介

在许多高并发的应用中，把业务数据保持久化 ( 保存到数据库，磁盘文件或其它 ) 后，应用从持久化设备中读取数据并在浏览器中显示，随用户量，数据量增大，访问的集中，会出现持久化设备负担过重（典型的就是数据库），影响应用响应速度，应用延迟严重等重大问题。典型的应用就是 WEB 应用中的高并发网站。
这时候应用就需要一种缓存机制来提高并发读取速度的性能 ， memcached 能在大中型系统中提供优秀的缓存服务。 memcached 是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态 Web 应用的速度、提高可扩展性。
memcached 是以 LiveJournal 旗下 Danga Interactive 公司的 Brad Fitzpatric 为首开发的一款软件。现在已成为 mixi 、 hatena 、 Facebook 、 Vox 、 LiveJournal 等众多服务中提高 Web 应用扩展性的重要因素。

二：memached产生的背景

对于大数据、高并发、高访问的Web应用程序来说，数据库存取瓶颈一直是个令人头疼的问题。当一个数据池连接数峰值已经达到500的时候，那运行的程序离崩溃的边缘也不远了。很多小网站的开发人员一开始都将注意力放在了产品需求设计上，缺忽视了程序整体性能，可扩展性等方面的考虑，结果眼看着访问量一天天往上走，可突然发现有一天网站因为访问量过大而崩溃了，后果是非常严重的。

大家都知道，当有一个request过来后，web服务器交给app服务器，app处理并从db中存取相关数据，但db存取的花费是相当高昂的。特别是每次都取相同的数据，等于是让数据库每次都在做高耗费的无用功，数据库如果会说话，肯定会发牢骚，你都问了这么多遍了，难道还记不住吗？是啊，如果app拿到第一次数据并存到内存里，下次读取时直接从内存里读取，而不用麻烦数据库，这样不就给数据库减负了？而且从内存取数据必然要比从数据库媒介取快很多倍，反而提升了应用程序的性能。

因此，我们可以在web/app层与db层之间加一层cache层，主要目的：
1. 减少数据库读取负担；
2. 提高数据读取速度。而且，cache存取的媒介是内存，而一台服务器的内存容量一般都是有限制的，不像硬盘容量可以做到TB级别。所以，可以考虑采用分布式的cache层，这样更易于破除内存容量的限制，同时又增加了灵活性。

三：Memcached的工作原理

Memcached处理的原子是每一个（key，value）对（以下简称kv对），key会通过一个hash算法转化成hash-key，便于查找、对比以及做到尽可能的散列。同时，memcached用的是一个二级散列，通过一张大hash表来维护。

四：memcached 主要特点

开源
memcached服务器是一个很大的哈希表
显著减少数据库负载。
非常适合高负载的数据库网站。
从技术上来说，它是在通过TCP或UDP在服务器和客户端之间来访问。

五：Memcache各类数据操作原理

1，查询数据(select)，首先通过指定的Key查询 (get)Memcache中间缓存层数据，如果存在相对应数据，则直接获取出数据结果，查询过程完全不需要查询数据库。如果不存在，则查询MySQL数 据库，并以key对应value的形式将查询结果存储在Memcache缓存数据中，然后将结果返回给查询语句。
2，更新 数据(update)，首先更新数据，然后删除相关的memcache数据(delete)。
3，增加 数据(add)，首先删除相关缓存数据，然后增加数据。
4，删除数据(delete)， 删除数据，并删除Memcache数据。

六：不要使用memcached来做什么

持久性数据存储
数据库
特殊应用
大对象缓存
容错或高可用性