Memcached实践基础

一、Memcached实践基础

1、Memcached简介

自由开源的，高性能，分布式内存对象缓存系统

作用：
数据缓存
存储session
短信验证码存储

安装
memcached是基于libevent，所以安装memcached之前需要安装libevent

2、Memcached常用命令

set命令
将value（数据值）存储到指定的key（键）中，如果指定的key已经存在，更新key所对应的值
语法：
set key flags expire bytes
参数：
key 键值key-value结构中的key，用于查找缓存
flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息
expire 在缓存中保存键值对的时间长度以秒为单位 0 表示永久
bytes 在缓存中存储的字节长度
value 存储的值
输出信息
stored 表示存储成功
error 保存信息出错

get命令
获取存储在key（键）中的value（数据值）
语法
get key1 key2 key3

gets命令
获取带有cas令牌存的value（数据值）
如果key不存在，则返回空
语法
gets key1 key2 key3
在使用gets命令的输出结果中，在最后一列的数字代表当前key的cas令牌

cas命令
检查并设置，这个命令仅在当前客户端最后一次取值后，该key对应的值没有被其他客户端修改的情况下，才能将值写入
语法
cas key flags expire bytes unique_cas_token
key 键值key-value结构中的key，用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值的额外信息
expire 在缓存中保存键值对的时间长度以秒为单位 0 表示永久
bytes 在缓存中存储的字节数
unique_cas_token 通过gets命令获取的唯一的64位值
value 存储的值

delete命令
删除已经存在的key（键）
delete key
语法：
delete key
参数说明
key 键值对key-value结构中的key，用于查找缓存值
输出值说明
deleted 成功
error 语法错误或删除失败
not_found key 不存在

prepend / append 命令
在前面追加
prepend key flags expire bytes

在后面追加
append key flage expire bytes
参数说明
key 键值key-value结构中的key，用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数
expires 在缓存中保存键值对的时间长度单位是秒 0 表示永久有效
bytes 在缓存中的字节长度
value 存储的值
输出的信息
stored 成功
not stored 存储失败
client error 错误

incr / decr 命令
对已存在的key（键）的数字值进行自增或自减操作
incr与decr命令操作的数据必须是十进制32位无符号整数
如果key不存在返回not found 如果键的值不为数字，则返回client error 其他错误返回error
语法
incr key increment_value
decr key decrement_value
参数说明
key 键值key-value结构中的key，用于查找缓存值
increment_value：增加的数值
decrement_value：减少的数值

add 命令

将value（数据值）存储在指定的key（键）中
如果add的key已经存在，则不会更新数据，之前的值仍然保持相同，并且将获得not stored
语法
add key flags expire bytes
参数说明
key 键值key-value结构中的key 用于查找缓存值
flags 可以包括键值对的整型参数
expire 在缓存中保存键值对的时间长度单位为秒 0 表示永久
bytes 在缓存中存储的字节长度

3、Memcached扩展安装和存储session

安装libmemcached=>安装memcached=>安装php-memcached扩展
cookie与session

1、http request =》 
2、http reponse+set cookie （sessionId） =》 
3、http request+cookie =>
4、http response

file存储session的缺点：

1、文件IO读写慢
2、分布式受限制

存储session方式

修改php.ini
代码中设置文件

4、Memcached 类的使用

文件缓存 redis缓存 memcahce缓存

链接服务器

重置服务器地址
$cache->resetServerList();
$cache->addServers(
array(127.0.0.1,11211,60),
array(127.0.0.1,11212,40),
)

第三个参数对应服务器中的权重，来控制服务器被选中的概率

设置获取更改数据

$cache->setMulti(
array(
key1=>value1,
key2=>value2,
key3=>value3
),time()+900
);
$cache->get(key1);
$cache->getMulti(key1,key2,...);
//cas数据唯一性 多服务端 并发场景下
$cache->get('k1',null,$cas);

常用方法

抢座买票
$cache->add(key,value,time()+900);
$cache->increment(key,incr);
$cache->decrement(key,decr);

incr与decr命令操作的数据必须是十进制的32位无符号整数，结果不会出现负值

二、Memcached使用场景

Session存储
缓解数据库压力，提高交互速度
数据库主从同步中继

注意事项

value < 1M key < 512
缓存实践 < 30 day
Mysql数据同步更新

三、Memcached缓存简介

优势

内存数据库是将数据放在内存中直接操作的数据库
解决数据使用效率的问题，减少IO消耗
分为关系型内存数据库和非关系型内存数据库

特征

协议简单，使用简单的基于文本行的协议
基于libevent事件处理，灵活调整服务器连接数
内存存储，存读速度快
不互相通信的分布式，每个服务器只对自己的数据进行管理
缺乏认证以及安全管制

使用memcached实现分布式算法

服务器互不通信
由于程序实现分布式
考虑算法分散存储压力
考虑算法的命中率

分布式算法之余数计算分散法
根据key来计算CRC，然后结果对服务器数进行取模得到memcached服务器节点，服务器无法链接的时候，将尝试的链接次数加到key后面重新计算
缺点：添加或移除服务器时，几乎所有缓存将重建，还考虑雪崩式崩溃问题

分布式算法之一致性哈希算法

求出服务器节点的哈希值分配到0-2^32的圆上
求出存储数据键的哈希值映射到圆上
从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上

优点：冗余少负载均衡过度平滑存储均衡

使用memcached实现session共享

session存放在公用的memcached中，实现多服务器共享
缺点：集群错误会导致用户无法登陆，回收机制可能导致用户掉线