MemCache

　　memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，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。Memcache是danga.com的一个项目，最早是为 LiveJournal 服务的，最初为了加速 LiveJournal 访问速度而开发的，后来被很多大型的网站采用。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。起初作者编写它可能是为了提高动态网页应用，为了减轻数据库检索的压力，来做的这个缓存系统。它的缓存是一种分布式的，也就是可以允许不同主机上的多个用户同时访问这个缓存系统，这种方法不仅解决了共享内存只能是单机的弊端，同时也解决了数据库检索的压力，最大的优点是提高了访问获取数据的速度！基于memcache作者对分布式 cache的理解和解决方案。 memcache完全可以用到其他地方 比如分布式数据库， 分布式计算等领域。

接口介绍

　　Memcache客户端包含两组接口，一组是面向过程的接口，一组是面向对象的接口，具体可以参考PHP手册 “LXXV. Memcache Functions” 这章。
　　Memcache面向对象的常用接口包括：
　　Memcache::connect -- 打开一个到Memcache的连接
　　Memcache::pconnect -- 打开一个到Memcache的长连接
　　Memcache::close -- 关闭一个Memcache的连接
　　Memcache::set -- 保存数据到Memcache服务器上
　　Memcache::get -- 提取一个保存在Memcache服务器上的数据
　　Memcache::replace -- 替换一个已经存在Memcache服务器上的项目（功能类似Memcache::set）
　　Memcache::delete -- 从Memcache服务器上删除一个保存的项目
　　Memcache::flush -- 刷新所有Memcache服务器上保存的项目（类似于删除所有的保存的项目）
　　Memcache::getStats -- 获取当前Memcache服务器运行的状态
　　Memcache::addServer -- 分布式服务器添加一个服务器

Memcache协议分析

　　如果你不喜欢 php_memcache.dll 扩展或者服务器器目前不支持这个扩展，那么就可以考虑自己构建，需要构建Memcahe的客户端，要先了解Memcache协议的交互，这样才能开发自己的客户端，这里简单的分析以下Memcache的协议。
　　（更详细的协议内容请在Memcache服务器端的源码的 doc/protocol.txt 文件中）
　　Memcache既支持TCP协议，也支持UDP协议，不过我们这里是以TCP协议的协议作为主要考虑对象，想了解UDP协议的过程，请参考 doc/protocol.txt 文件。
　　[ 错误指令]
　　Memcache的协议的错误部分主要是三个错误提示之提示指令：
　　普通错误信息，比如指令错误之类的
　　ERROR/r/n
　　客户端错误
　　CLIENT_ERROR <错误信息>/r/n
　　服务器端错误
　　SERVER_ERROR <错误信息>/r/n
　　[ 数据保存指令]
　　数据保存是基本的功能，就是客户端通过命令把数据返回过来，服务器端接收后进行处理。
　　指令格式：
　　<命令> <键> <标记> <有效期> <数据长度>/r/n
　　<命令> - command name
　　主要是三个储存数据的三个命令， set, add, replace
　　set 命令是保存一个叫做key的数据到服务器上
　　add 命令是添加一个数据到服务器，但是服务器必须这个key是不存在的，能够保证数据不会被覆盖
　　replace 命令是替换一个已经存在的数据，如果数据不存在，就是类似set功能
　　<键> - key
　　就是保存在服务器上唯一的一个表示符，必须是跟其他的key不冲突，否则会覆盖掉原来的数据，这个key是为了能够准确的存取一个数据项目
　　<标记> - flag
　　标记是一个16位的无符号整形数据，用来设置服务器端跟客户端一些交互的操作
　　<有效期> - expiration time
　　是数据在服务器上的有效期限，如果是0，则数据永远有效，单位是秒，Memcache服务器端会把一个数据的有效期设置为当前Unix时间+设置的有效时间
　　<数据长度> - bytes
　　数据的长度，block data 块数据的长度，一般在这个个长度结束以后下一行跟着block data数据内容，发送完数据以后，客户端一般等待服务器端的返回，服务器端的返回：
　　数据保存成功
　　STORED/r/n
　　数据保存失败，一般是因为服务器端这个数据key已经存在了
　　NOT_STORED/r/n
　　[ 数据提取命令]
　　从服务器端提取数据主要是使用get指令，格式是：
　　get <键>*/r/n
　　<键>* - key
　　key是是一个不为空的字符串组合，发送这个指令以后，等待服务器的返回。如果服务器端没有任何数据，则是返回：
　　END/r/n
　　证明没有不存在这个key，没有任何数据，如果存在数据，则返回指定格式：
　　VALUE <键> <标记> <数据长度>/r/n
　　<数据块>/r/n
　　返回的数据是以VALUE开始的，后面跟着key和flags，以及数据长度，第二行跟着数据块。
　　<键> -key
　　是发送过来指令的key内容
　　<标记> - flags
　　是调用set指令保存数据时候的flags标记
　　<数据长度> - bytes
　　是保存数据时候定位的长度
　　<数据块> - data block
　　数据长度下一行就是提取的数据块内容
　　[ 数据删除指令]
　　数据删除指令也是比较简单的，使用get指令，格式是：
　　delete <键> <超时时间>/r/n
　　<键> - key
　　key是你希望在服务器上删除数据的key键
　　<超时时间> - timeout
　　按照秒为单位，这个是个可选项，如果你没有指定这个值，那么服务器上key数据将马上被删除，如果设置了这个值，那么数据将在超时时间后把数据清除，该项缺省值是0，就是马上被删除
　　删除数据后，服务器端会返回：
　　DELETED/r/n
　　删除数据成功
　　NOT_FOUND/r/n
　　这个key没有在服务器上找到
　　如果要删除所有服务器上的数据，可以使用flash_all指令，格式：
　　flush_all/r/n
　　这个指令执行后，服务器上所有缓存的数据都被删除，并且返回：
　　OK/r/n
　　这个指令一般不要轻易使，除非你却是想把所有数据都干掉，删除完以后可以无法恢复的。
　　[其他指令]
　　如果想了解当前Memcache服务器的状态和版本等信息，可以使用状态查询指令和版本查询指令。
　　如果想了解当前所有Memcache服务器运行的状态信息，可以使用stats指令，格式
　　stats/r/n
　　服务器将返回每行按照 STAT 开始的状态信息，包括20行，20项左右的信息，包括守护进程的pid、版本、保存的项目数量、内存占用、最大内存限制等等信息。
　　如果只是想获取部分项目的信息，可以指定参数，格式：
　　stats <参数>/r/n
　　这个指令将只返回指定参数的项目状态信息。
　　如果只是想单独了解当前版本信息，可以使用version指令，格式：
　　version/r/n
　　将返回以 VERSION 开头的版本信息
　　如果想结束当前连接，使用quit指令，格式：
　　quit/r/n
　　将断开当前连接
　　另外还有其他指令，包括incr, decr 等，我也不太了解作用，就不做介绍了，如果感兴趣，可以自己去研究。

Memcache在中型网站的使用

　　使用Memcache的网站一般流量都是比较大的，为了缓解数据库的压力，让Memcache作为一个缓存区域，把部分信息保存在内存中，在前端能够迅速的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式，毕竟单台Memcache的内存容量的有限的。我这里简单提出我的个人看法，未经实践，权当参考。
　　[ 分布式应用]
　　Memcache本来支持分布式，我们客户端稍加改造，更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装，比如以user为主的网站来说，每个用户都有User ID，那么可以按照固定的ID来进行提取和存取，比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上，以2开头的用户的数据保存在第二台 Mecache服务器上，存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。
　　但是这个有缺点，就是需要对User ID进行判断，如果业务不一致，或者其他类型的应用，可能不是那么合适，那么可以根据自己的实际业务来进行考虑，或者去想更合适的方法。
　　[ 减少数据库压力]
　　这个算是比较重要的，所有的数据基本上都是保存在数据库当中的，每次频繁的存取数据库，导致数据库性能极具下降，无法同时服务更多的用户，比如MySQL，特别频繁的锁表，那么让Memcache来分担数据库的压力吧。我们需要一种改动比较小，并且能够不会大规模改变前端的方式来进行改变目前的架构。
　　实例代码：
　　1:
　　package com.task;
　　public class MemCachedClient {
　　public void setCompressEnable(boolean b) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public Object get(String string) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　return null;
　　}
　　}
　　2：
　　package com.task;
　　public class SockIOPool {
　　public static SockIOPool getInstance() {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　return null;
　　}
　　public void setServers(String[] servers) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setWeights(Integer[] weights) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setInitConn(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setMinConn(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setMaxConn(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setMaxIdle(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setMaintSleep(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setNagle(boolean b) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setSocketTO(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void setSocketConnectTO(int i) {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　public void initialize() {
　　// TODO Auto-generated method stub
　　}
　　}
　　以上两个POJO类简单，大家自己写好了，主要是下面....
　　3：
　　package com.task;
　　import java.io.IOException;
　　import java.util.Date;
　　//import com.danga.MemCached.MemCachedClient;
　　//import com.danga.MemCached.SockIOPool;
　　public class test2 {
　　protected static MemCachedClient mcc = new MemCachedClient();
　　static {
　　String[] servers ={"172.20.2.203:11211"};
　　Integer[] weights = ;
　　//创建一个实例对象SockIOPool
　　SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
　　// set the servers and the weights
　　//设置Memcached Server
　　pool.setServers( servers );
　　pool.setWeights( weights );
　　// set some basic pool settings
　　// 5 initial, 5 min, and 250 max conns
　　// and set the max idle time for a conn
　　// to 6 hours
　　pool.setInitConn( 5 );
　　pool.setMinConn( 5 );
　　pool.setMaxConn( 250 );
　　pool.setMaxIdle( 1000 * 60 * 60 * 6 );
　　// set the sleep for the maint thread
　　// it will wake up every x seconds and
　　// maintain the pool size
　　pool.setMaintSleep( 30 );
　　// Tcp的规则就是在发送一个包之前，本地机器会等待远程主机
　　// 对上一次发送的包的确认信息到来；这个方法就可以关闭套接字的缓存，
　　// 以至这个包准备好了就发；
　　pool.setNagle( false );
　　//连接建立后对超时的控制
　　pool.setSocketTO( 3000 );
　　//连接建立时对超时的控制
　　pool.setSocketConnectTO( 0 );
　　// initialize the connection pool
　　//初始化一些值并与MemcachedServer段建立连接
　　pool.initialize();
　　// lets set some compression on for the client
　　// compress anything larger than 64k
　　//mcc.setCompressEnable( true );
　　//mcc.setCompressThreshold( 64 * 1024 );
　　mcc.setCompressEnable(false);
　　}
　　public static void bulidCache(int i){
　　//if(mcc.keyExists("testKey"))
　　//mcc.delete("testKey");
　　//mcc.set("testKey","sdfsd"+i);
　　//mcc.add("testKey","sdfsd"+i,new Date(1000),MemCachedClient.m);
　　//set(key,value,Date) ,Date是一个过期时间，如果想让这个过期时间生效的话，这里传递的new Date(long date) 中参数date，需要是个大于或等于1000的值。
　　//因为java client的实现源码里是这样实现的 expiry.getTime() / 1000 ，也就是说，如果 小于1000的值，除以1000以后都是0，即永不过期
　　//mcc.set( "testKey", "testValue" ,new Date(1000000)); //十秒后过期
　　}
　　public static void output() {
　　//从cache里取值
　　//mcc.flushAll();
　　//System.out.println(mcc.keyExists("testmem1.5629b4962-42ba-4e05-baec-44ae040bc24e"));
　　//sun.misc.BASE64Decoder decoder = new sun.misc.BASE64Decoder();
　　try {
　　//mcc.delete("testKey");
　　System.out.println(mcc.get("testKey"));
　　//System.out.println(((com.psc.bean.Member.TblUser)(mcc.get("306817e9-8a43-44c0-9034-a07406883312_user"))).getBdEmailState());
　　} catch (Exception e) {
　　e.printStackTrace();
　　// TODO Auto-generated catch block
　　//e.printStackTrace();
　　}
　　//String value = (String) mcc.get( "testKey252" );
　　// System.out.println(value);
　　}
　　public static void main(String[] args){
　　for(int i=0;i<100;i++){
　　bulidCache(i);
　　output();
　　}
　　}
　　}

相关资料

　　官方网站：http://www.danga.com/memcached/