Memcached原理和使用详解

memcached是一种高效的分布式内存对象缓存系统，减少数据库负载并提高网站速度。它通过在内存中创建一个大型哈希表来存储各种格式的数据，如图片、视频、文件和数据库查询结果。memcached最初应用于LiveJournal，现在被许多大型网站采用。 memcached协议设计简洁，允许多个服务器通过网络共享一个哈希表，用户无需关心数据的物理位置。内存管理采用LRU算法，当内存不足时，最近最少使用的数据会被自动淘汰。此外，还可以设置数据的过期时间和显式删除。 安装步骤1. memcached服务安装：确保Linux内核版本在2.6以上，下载libevent库和memcached源码，解压并进入源码目录，运行./configure进行配置，然后编译和安装。 2. memcached客户端安装：memcached提供多种语言的客户端库，以Perl客户端为例，下载并解压Perl客户端库，运行perl Makefile.PL，make install完成安装。 启动与使用1. 启动服务：启动memcached服务非常直观，常用参数包括：-d：后台运行；-m：指定内存大小；-l：监听IP地址；-p：监听端口号；-vv：详细日志输出。例如：memcached -m 500 -l 64.128.191.151 -p 11211 -vv >>/var/www/kelly/test/logs/memcached_$$.log 2. 快速入门：在编程中，可以通过客户端库连接memcached，进行数据存取操作。

深入探讨 Memcached 的核心机制，涵盖其内存存储结构、数据淘汰策略以及未来发展趋势。 内存管理机制 Memcached 采用基于 Slab 的内存分配机制，将内存空间划分为不同大小的 Chunk，以存储不同大小的数据对象，有效减少内存碎片化。 数据淘汰策略 当内存空间不足时，Memcached 采用 LRU（Least Recently Used）算法进行数据淘汰，优先移除最近最少使用的数据，确保缓存空间的高效利用。 未来发展方向 随着分布式缓存需求的不断增长，Memcached 未来将持续优化性能和扩展性，例如： 引入更高效的网络传输协议，提升数据读写效率。 支持数据持久化机制，保证数据可靠性。 增强集群管理功能，简化大规模部署和运维。

深入探讨 Memcached 的内部机制，涵盖其核心架构、工作原理以及关键特性，帮助读者全面理解和应用这一高性能缓存系统。

Memcached简介及安装 分析与示例：memcached_creat(NULL)

知识点生成： ### memcached系统详解#### memcached概述 memcached是一种高性能、分布式内存对象缓存系统，提升动态Web应用程序的响应速度，并减轻数据库负载。它通过将数据和对象缓存至内存中，并提供简单易用的接口，使得开发者能够高效访问常用数据，无需频繁查询数据库。 #### memcached的特性- 简单协议：memcached采用简洁的文本协议，易于实现和理解。 - 基于libevent事件处理：利用libevent库处理事件，有效支持大规模并发连接。 - 内存管理：采用slab分配机制管理内存，有效避免内存碎片化。 - 分布式设计：各memcached实例独立运行，简化部署和管理。 ####安装与使用- 安装方法：可通过包管理工具或源码编译安装memcached。 - 启动流程：安装完成后，使用命令行启动memcached服务。 - 操作示例：通过客户端库如Cache::Memcached与memcached交互，进行数据的存取、删除及原子性操作。 ####内存存储：Slab Allocation机制- 关键术语：包括slab和chunk，slab为内存分配基本单位，chunk为具体数据存储单元。 - 工作原理：memcached根据数据大小划分不同大小的slab，存储相应大小的chunk。请求数据时，从相应slab中选取合适chunk进行数据存储。 - 缺陷分析：虽有效减少内存碎片，但在数据不均匀分布时可能导致内存利用率低。 ####调优与监控- 使用GrowthFactor进行调优：调整growth factor参数以优化内存使用效率。 - 内部状态查看：通过特定命令查看memcached的运行状态及统计信息。

Memcached系统详解####一、Memcached基础1.1 Memcached简介 Memcached是一款开源的高性能分布式内存对象缓存系统，降低数据库访问压力，提升动态Web应用的速度。它通过在内存中缓存数据和对象，减少数据库读写次数，显著提高Web应用性能。 1.2 Memcached特性 - 简单协议：Memcached采用简单易懂的文本协议。 - 基于libevent的事件处理：利用libevent库实现高效的I/O多路复用，支持处理大量并发连接。 - 内置内存管理：采用Slab Allocation技术有效管理内存。 - 分布式架构：每个Memcached实例独立运行，数据并行存储，无需集中式协调。 1.3 安装配置 - 安装步骤：可通过apt-get或yum安装Memcached及客户端库。 - 启动命令：使用memcached -m 64 -p 11211 -u nobody -l 127.0.0.1启动服务，设置最大内存、端口、运行用户和监听IP。 1.4 使用客户端 - 连接服务：可通过命令行工具或各编程语言的客户端库连接Memcached服务器。 1.5 Perl模块Cache::Memcached - 操作示例：使用Perl的Cache::Memcached模块轻松与Memcached交互，包括存储、检索、删除数据，以及增减操作。 ####二、理解Memcached内存管理2.1 Slab Allocation机制 Slab Allocation是一种内存管理技术，将可用内存划分为不同大小的固定尺寸段（称为slabs），每个slab包含多个预定义大小的内存块。

Memcached是danga.com的一个项目，最早是为LiveJournal服务的，目前全世界不少人使用这个缓存项目来构建自己大负载的网站，来分担数据库的压力。此文档为网上共享到的Memcached的使用指南和分析实例。Memcached是由danga.com开发的开源分布式内存缓存系统，最初服务于LiveJournal，现广泛应用于各种高负载网站，以减轻数据库压力。它通过将数据存储在内存中，提供快速的数据访问，提高了应用程序的性能。Memcached基于简单的键值对存储模型，支持多语言接口，包括PHP。在Linux环境下安装Memcached服务器端，例如Fedora Core 1，首先需要确保系统安装了libevent库，因为Memcached依赖于它来处理Socket通信。可以从libevent的官方网站下载最新版本的源代码，解压后进行编译和安装。安装libevent的步骤如下：1. 解压libevent源代码。2. 进入解压后的目录。3. 执行配置命令，指定安装路径。4. 编译。5. 安装。接着安装Memcached服务器：1. 解压Memcached源代码。2. 进入解压后的目录。3. 执行配置命令，指定libevent的安装路径。4. 编译。5. 安装。安装完成后，memcached可执行文件会被放置在/usr/local/bin目录下。启动Memcached服务通常使用命令/usr/local/bin/memcached -d，这将在后台以守护进程模式运行。可以通过-p参数设置监听端口，-m参数设置最大内存使用量。对于PHP环境，需要安装php_memcache扩展来实现与Memcached服务器的交互。扩展可以在PECL仓库找到，或者从源代码编译安装。安装完成后，可以在PHP脚本中使用$memcache = new Memcache;创建一个M

Memcached简介 Memcached是一种高性能、分布式内存对象缓存系统，由LiveJournal团队于2003年创建。它通过缓存数据库查询结果或其他从远程调用获取的数据，显著减少数据库访问次数，从而提升动态Web应用的性能和可扩展性。目前，Facebook、Twitter、Reddit等高流量网站广泛应用Memcached以应对巨大的访问需求。 Memcached的工作原理 Memcached基于C/S架构，其中“C”表示客户端，“S”表示服务器端。客户端通过网络连接一个或多个Memcached服务器节点，使用简单的文本协议进行数据交换。每个节点独立运行、不共享数据，确保了高并发性和可扩展性。 协议简洁：Memcached采用简洁的文本协议，实现方便、理解直观，并允许高效的二进制通信，提高了数据传输效率。 事件处理：Memcached基于libevent库，一种事件驱动的网络库，能够高效管理客户端的网络连接与内存中数据操作，确保高并发与低延迟。 自主内存分配：Memcached使用Slab Allocation内存分配策略，有效管理内存，避免内存碎片，确保数据存取速度。 分布式实现：Memcached不负责数据分发与均衡，而是依赖客户端定位和路由数据，通常通过一致性哈希算法确定数据所在节点。 安装与使用 安装Memcached较为简单，大多数Linux发行版都提供了预编译包，Windows用户可从官方网站下载二进制版本。安装完成后启动服务即可使用。在编程中，Memcached的客户端库支持PHP、Python、Java等多种语言，常用操作包括设置（set）、获取（get）、删除（delete）。这些操作可通过简单命令行或编程接口实现。 Memcached的优化技巧 数据过期策略：为数据设置过期时间，超时数据将自动从缓存中移除，避免过多无用数据占用内存资源。 一致性哈希算法：应用一致性哈希分布数据，确保节点扩展或失效时数据损失最小化，提升系统容错能力。 批量操作：减少网络连接次数，通过批量操作提高效率。比如在一个请求中完成多个获取或设置操作，降低延迟。 监控与调优：通过监控工具观察Memcached的使用情况，适时调整配置，如增大内存分配或优化连接数。 通过合理配置和优化技巧，Memcached能够在数据密集型Web应用中显著提升性能，为系统的高效性与扩展性提供强力支撑。

Memcached在Windows平台的32位版本。