缓存数据库Memcached

什么是缓存

缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速率很快。
Linux中，当你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写效率与速度，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。

buffer和cache

buffer

缓冲区，用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据；通过buffer可以减少进程间通信需要等待的时间，当存储速度快的设备与存储速度慢的设备进行通信时，存储慢的数据先把数据存放到buffer，达到一定程度存储快的设备再读取buffer的数据，在此期间存储快的设备CPU可以干其他的事情。
一般是用在写入磁盘的，例如：某个进程要求多个字段被读入，当所有要求的字段被读入之前已经读入的字段会先放到buffer中。

Cache

缓存区，是高速缓存，是位于CPU和主内存之间的容量较小但速度很快的存储器，因为CPU的速度远远高于主内存的速度，CPU从内存中读取数据需等待很长的时间，而 Cache保存着CPU刚用过的数据或循环使用的部分数据，这时从Cache中读取数据会更快，减少了CPU等待的时间，提高了系统的性能。
Cache从磁盘读取数据，并不是缓存文件的，而是缓存块的(块是I/O读写最小的单元)；Cache一般会用在I/O请求上，如果多个进程要访问某个文件，可以把此文件读入Cache中，这样下一个进程获取CPU控制权并访问此文件直接从Cache读取，提高系统性能。

缓冲（buffer）和缓存（cache）的区别：

缓存（cache）是在读取硬盘中的数据时，把最常用的数据保存在内存的缓存区中，再次读取该数据时，就不去硬盘中读取了，而在缓存中读取。
缓冲（buffer）是在向硬盘写入数据时，先把数据放入缓冲区,然后再一起向硬盘写入，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，从而提高系统性能。
简单来说，缓存（cache）是用来加速数据从硬盘中"读取"的，而缓冲（buffer）是用来加速数据"写入"硬盘的。

总结区别：
1、buffer指的是缓冲区，而cache指的是缓存区；
2、Buffer用来加快数据“写入”硬盘的速度，而cache用来加快数据从硬盘中“读取”的速度；
3、buffer可减少进程间通信需要等待的时间，Cache可减少CPU等待的时间。

linux系统如何查看内存的缓存

查看动态更新的虚拟文件，可以查看到许多内存相关的信息

cat /proc/meminfo

[root@localhost ~]# cat /proc/meminfo
MemTotal:         995896 kB
MemFree:           61720 kB
MemAvailable:      21480 kB
Buffers:              36 kB
Cached:            39020 kB
SwapCached:        81060 kB
Active:           410044 kB
Inactive:         393028 kB
Active(anon):     385908 kB
Inactive(anon):   379744 kB
Active(file):      24136 kB
Inactive(file):    13284 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:       2097148 kB
SwapFree:        1736700 kB
Dirty:                32 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:        691756 kB
Mapped:            17408 kB
Shmem:              1636 kB
Slab:              66440 kB
SReclaimable:      24876 kB
SUnreclaim:        41564 kB
KernelStack:        6368 kB
PageTables:         7636 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     2595096 kB
Committed_AS:    3574696 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      177444 kB
VmallocChunk:   34359310332 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:     63488 kB
CmaTotal:              0 kB
CmaFree:               0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:       77696 kB
DirectMap2M:      970752 kB
DirectMap1G:           0 kB

free

快速查看内存， -m 以M的形式显示

free -h

top

top命令提供了实时的运行中的程序的资源使用统计。可以根据内存的使用和大小来进行排序。

memcached

memcached是一种高性能、分布式内存对象缓存系统，本质上是通用的，但最初旨在通过减轻数据库负载来加速动态web应用程序。
Memcache 和 Memcached 两种不同的说法
其实 Memcache 是这个项目的名称，而 Memcached 是它服务器端的主程序文件名。一个是项目名称，另一个是主程序文件名。
memcached是一种缓存技术，将数据放入内存，从而通过内存访问提速，因为内存是最快的，memcached的主要目的是提速。
在memcached中维护了一张大的hashtable表，该表在内存中，表的结构是key和value
memcached的key一般是字符串，不能重复
memcached的value可以放入(字符串，数值，数组，对象，布尔，二进制数据，图片和视频)

Memcached数据库特点

memcached作为高速运行的分布式缓存服务器，具有以下的特点。
•协议简单
使用基于文本行的协议,能直接通过telnet在Memcached服务器上存取数据，实现比较简单
•基于libevent的事件处理
libevent是基于C开发的程序库，Memcached利用这个库进行异步事件处理
•内置内存存储方式
Memcached有一套自己的管理内存方式，而且非常高效，所有数据都保存在Memcached内置的内存
中，当存入的数据占满空间时，会使用LRU算法来清除不使用的缓存数据，从而来重用过期数据的内存空间，但重启服务器数据将丢失
•memcached不互相通信的分布式
各个Memcached服务器之间互不通信，都是独立存取数据，通过客户端的设计让其具有分存式特点，支持大量缓存和大规模应用

Memcached 安装

1、yum安装

Linux系统安装memcached，首先要先安装依赖库。
yum install gcc gcc-c++ libevent-devel
然后使用如下命令安装（仅限Redhat/Fedora/Centos）
yum install memcached -y
开启服务：
systemctl start memcached

2、源码安装

从其官方网站（http://memcached.org）下载memcached最新版本。

Debian/Ubuntu: apt-get install libevent-dev Redhat/Centos: yum install libevent-devel
提示：源码安装前centos的需要使用yum install libevent-devel依赖包
wget http://memcached.org/latest
tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz
cd memcached-1.x.x
./configure && make && make test && sudo make install

Memcached 运行

监控端口

Memcached 连接