Memcached详解(转)
前言:给大家介绍一个入门Memcached很好的资料,来源为日本某论坛上的一系列连载文章(长野雅广、前坂徹著),国人翻译的也是不错。我此处稍微整理下,可供大家一起学习参考。
本篇文章重点关注以下问题:
- memcached的基础
- 理解memcached的内存存储
- memcached的删除机制和发展方向
- memcached的分布式算法
1. memcached的基础
1.1 memcached是什么?
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。许多Web应用都将数据保存到RDBMS中,应用服务器从中读取数据并在浏览器中显示。但随着数据量的增大、访问的集中,就会出现RDBMS的负担加重、数据库响应恶化、网站显示延迟等重大影响。这时就该memcached大显身手了。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。
1.2 Memcached的特征
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
- 基于libevent的事件处理
- 内置内存存储方式
- memcached不互相通信的分布式
1.2.1 协议简单
memcached的服务器客户端通信并不使用复杂的XML等格式,而使用简单的基于文本行的协议。因此,通过telnet也能在memcached上保存数据、取得数据。下面是例子。
$ telnet localhost 11211 Trying 127.0.0.1... Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1). Escape character is '^]'. set foo 0 0 3 (保存命令) bar (数据) STORED (结果) get foo (取得命令) VALUE foo 0 3 (数据) bar (数据)
协议文档位于memcached的源代码内,也可以参考以下的URL。
1.2.2 基于libevent的事件处理
libevent是个程序库,它将Linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加,也能发挥O(1)的性能。memcached使用这个libevent库,因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。
1.2.3 内置内存存储方式
为了提高性能,memcached中保存的数据都存储在memcached内置的内存存储空间中。由于数据仅存在于内存中,因此重启memcached、重启操作系统会导致全部数据消失。另外,内容容量达到指定值之后,就基于LRU(Least Recently Used)算法自动删除不使用的缓存。memcached本身是为缓存而设计的服务器,因此并没有过多考虑数据的永久性问题。关于内存存储的详细信息,请参考本文的第 2 章 以后前坂介绍的内容。
1.2.4 memcached不互相通信的分布式
memcached尽管是“分布式”缓存服务器,但服务器端并没有分布式功能。各个memcached不会互相通信以共享信息。那么,怎样进行分布式呢?这完全取决于客户端的实现。本文也将介绍memcached的分布式。
接下来简单介绍一下memcached的使用方法。
1.3 安装Memcached
memcached的安装比较简单,这里稍加说明。memcached支持许多平台:
- Linux
- FreeBSD
- Solaris (memcached 1.2.5以上版本)
- Mac OS X
- Windows
1.3.1 memcached的安装
运行memcached需要本文开头介绍的libevent库。Fedora 8中有现成的rpm包,通过yum命令安装即可。
$ sudo yum install libevent libeventdevel
memcached的源代码可以从memcached网站上下载。本文执笔时的最新版本为1.2.5。Fedora 8虽然也包含了memcached的rpm,但版本比较老。因为源代码安装并不困难,这里就不使用rpm了。
- 下载memcached:http://www.danga.com/memcached/download.bml
memcached安装与一般应用程序相同,configure、make、make install就行了。
$ wget http://www.danga.com/memcached/dist/memcached1.2.5. tar.gz $ tar zxf memcached1.2.5. tar.gz $ cd memcached1.2.5 $ ./configure $ make $ sudo make install
默认情况下memcached安装到/usr/local/bin下。
1.3.2 memcached的启动
从终端输入以下命令,启动memcached。
$ /usr/local/bin/memcached p 11211 m 64m vv slab class 1: chunk size 88 perslab 11915 slab class 2: chunk size 112 perslab 9362 slab class 3: chunk size 144 perslab 7281 中间省略 slab class 38: chunk size 391224 perslab 2 slab class 39: chunk size 489032 perslab 2 <23 server listening <24 send buffer was 110592, now 268435456 <24 server listening (udp) <24 server listening (udp) <24 server listening (udp) <24 server listening (udp)
这里显示了调试信息。这样就在前台启动了memcached,监听TCP端口11211最大内存使用量为64M。调试信息的内容大部分是关于存储的信息,下一章将具体说明。作为daemon后台启动时,只需
$ /usr/local/bin/memcached -p 11211 -m 64m -d
这里使用的memcached启动选项的内容如下:
选项 | 说明 |
-p | 使用的TCP端口。默认为11211 |
-m | 最大内存大小。默认为64M |
-vv | 用very vrebose模式启动,调试信息和错误输出到控制台 |
-d | 作为daemon在后台启动 |
上面四个是常用的启动选项,其他还有很多,通过
$ /usr/local/bin/memcached -h命令可以显示。许多选项可以改变memcached的各种行为,推荐读一读。
1.4 用客户端连接
许多语言都实现了连接memcached的客户端,其中以Perl、PHP为主。仅仅memcached网站上列出的语言就有:
- Perl
- PHP
- Python
- Ruby
- C#
- C/C++
- Lua