MEMCACHE缓存的深度解析
笔记上传：
一：Memcahce的深度解析：
1.Memcache是什么：
Memcache是一套分布式的高速缓存系统，最早是为了LiveJournal服务的，目前被许多网站使用以提升网站的访问速度，尤其对于一些大型的、需要频繁访问数据库的网站访问速度提升效果十分显著。
2.MemCache的工作流程如下：
它采用了c/s的模式，先检查客户端的请求数据是否在memcached中，如有，直接把请求数据返回，不再对数据库进行任何操作；如果请求的数据不在memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到memcached中（memcached客户端不负责，需要程序明确实现）；每次更新数据库的同时更新memcached中的数据，保证一致性；当分配给memcached内存空间用完之后，会使用LRU策略（Least Recently Used，最近最少使用）加上到期失效策略，失效数据首先被替换，然后再替换掉最近未使用的数据。注意：这些对象不是持久的，服务停止之后，其中的数据会丢失。
3.Memcache的工作原理：
工作原理包括存和读两部分：
存：Client端通过指定的server端的ip地址进行访问，需要缓存的对象或者数据以key-value的形式保存在server端。key通过hash，根据hash值吧value放到对应的server上。
读：当需要获取对象数据时，先对key进行hash，通过获得的值可以确定他被保存在哪台server上，然后再向该server发出请求。
也就是说Client端，只需要知道保存hash（key）的值在哪台服务器上就可以了。
Memcache通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像，视频，文件以及数据库检索的结果等。简单的说就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。
Memcached是以守护程序(监听)方式运行于一个或多个server中，随时会接收客户端的连接和操作。
4.Memcache与Memcached的区别：
前者：是这个项目的名称，而后者是他服务器的主程序的文件名。
5.Memcache的特性：
1).memcached是一种无阻塞的socket通信方式服务，基于libevent库，由于无阻塞通信，对内存读写速度非常之快。
2).memcached分服务器端和客户端，可以配置多个服务器端和客户端，应用于分布式的服务非常广泛。
3).memcached作为小规模的数据分布式平台是十分有效果的。
4).Memcached单进程在32位系统中最大使用内存为2G，若在64位系统则没有限制,这是由于32位系统限制单进程最多可使用2G内存,要使用更多内存，可以分多个端口开启多个Memcached进程 。
5). 最大30天的数据过期时间,设置为永久的也会在这个时间过期，常量REALTIME_MAXDELTA: 60*60*24*30控制
6).最大键长为250字节，大于该长度无法存储，常量KEY_MAX_LENGTH 250控制
7).单个item最大数据是1MB，超过1MB数据不予存储，常量POWER_BLOCK 1048576进行控制，
8).最大同时连接数是200(与tomcat一致)，通过 conn_init()中的freetotal进行控制，最大软连接数是1024，通过
settings.maxconns=1024 进行控制
6.Memcache的应用：
7.Memcached的高并发的问题：
前几天，面试官问了我memcache并发的处理问题，自己平常没有考虑这么多，只是简单的set和get。看来不行。memcached是原子的吗？是的：
所有的被发送到memcached的单个命令是完全原子的。如果您针对同一份数据同时发送了一个set命令和一个get命令，它们不会影响对方。它们将被串行化、先后执行。即使在多线程模式，所有的命令都是原子的，除非程序有bug:)
命令序列不是原子的。如果您通过get命令获取了一个item，修改了它，然后想把它set回memcached，我们不保证这个item没有被其他进程（process，未必是操作系统中的进程）操作过。在并发的情况下，您也可能覆写了一个被其他进程set的item。
memcached 1.2.5以及更高版本，提供了gets和cas命令，它们可以解决上面的问题。如果您使用gets命令查询某个key的item，memcached会 给您返回该item当前值的唯一标识。如果您覆写了这个item并想把它写回到memcached中，您可以通过cas命令把那个唯一标识一起发送给 memcached。如果该item存放在memcached中的唯一标识与您提供的一致，您的写操作将会成功。如果另一个进程在这期间也修改了这个 item，那么该item存放在memcached中的唯一标识将会改变，您的写操作就会失败。
8.Memadmin管理系统的介绍
原因：Memcache就是一个服务器进程，默认是没有可视化的监控，而且还无法动态的查看和修改memcache中的数据.所以为了方便，我们安装Memadmin可视化的监控系统。9.Redis和Memcache的区别：
1.Redis是既是费关系型数据库，也可以作为缓存来使用。而且Redis的测试结果显示比Memcache要快，原因：Libevent,Memcache使用了libevent作为自己的事件通知库（Libevent 是一个用C语言编写的、轻量级的开源高性能事件通知库，亮点：事件驱动，跨平台，支持多种 I/O 多路复用技术，注册事件优先级等等），而redis并没有，而且Libevent为了迎合通用性，使得代码量大，牺牲了在特定的平台的不少性能。
2.Redis的数据全部存放于内存带来了告诉的性能，但是也有不合理之处。比如一个中型网站有100万注册用户，如果这些资料都用Redis来存储，内存的容量必须能容纳这100万用户。但是实际情况是：100万中只有5万的活跃用户，1周来访问过1次的也只有15万用户，因此，RAM需要为冷数据买单。
关于这点，Redis为了实现数据的冷热分离，与操作系统非常类似，操作系统所有的应用访问的数据都在内存，但是如果物理内存容纳不下新的数据，操作系统会将部分长期没有访问的数据交换到磁盘，从而实现了数据的冷热分离。