Memcached概述

Memcached

Memcached是一套分布式的内存对象缓存系统，使用C语言编写，作为数据库的前端cache，缓存数据库查询结果可以减轻数据库负载。
类似一张巨大的hash表，缓存的对象以key-value对的形式存在。

工作流程

1. 检查客户端请求的数据是否在Memcached中存在，若存在直接返回结果
2. 若不存在，查询数据库，返回结果并把结果缓存
3. 每次修改数据库时要同时更新Memcached数据
4. 内存空间用完之后使用LRU算法替换缓存

特点

1. 基于文本行的协议，可以直接通过telnet管理
2. 基于libevent，异步io，高性能。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。
3. 对被缓存的数据没有备份，重启后对数据库产生较大的压力
4. memcached不互相通信的分布式，分布式由客户端完成

工作原理

服务守护进程运行后，客户端连接到服务进程进行操作。目前支持python,c,php等多种客户端。服务进程基于事件的单进程单线程实现。

• 内存管理
  内存使用slab分配器分配，这种方案可以减少内存碎片和内存分配释放次数，加快处理速度。服务进程把分配的内存分割成各种固定尺寸的块，根据待缓存数据的大小选择一个最合适大小的块存入。分配的内存不会释放，而是重复利用。
  数据大小和块的大小不匹配时会造成内存利用率低下。默认情况下不同大小的块的尺寸以2的增长因子扩大，可以使用'-f'选项调整增长因子。
• 分布式
  分布式由客户端实现，客户端根据key来选择不同的memcached服务器。
  一般使用hash值mod服务器台数来选择。这样当服务器台数发生变化时会造成大量key对应的服务器改变，短时间内数据库服务器负载非常大。一致性hash可以解决这个问题。
  • 一致性hash使用普通的hash将每个key映射到圆环上的一个点，而每个服务器节点也映射到圆环上的一个点。根据key对应的圆环上的点顺时针行进找到的第一个节点即为应保存的位置。
  • 对服务器节点hash时很难做到服务器节点在圆环上的均匀分布，可以采用虚拟节点的思想，为每个服务器在圆环上分配100~200个点，做到更均匀的hash。
  • 当移除或增加一个服务器节点时，只有此节点对应的key的缓存受到影响。
    　
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