架构师-Memcached整理

2023年5月22日 199次阅读 来源: drfung

Memcached是一款开源、高性能、分布式内存对象缓存系统，可应用各种需要缓存的场景，其主要目的是通过降低对Database的访问来加速Web应用程序。它是一个基于内存的“键值对”存储，用于存储数据库调用，API调用或者页面引用结果的直接数据，如字符串、对象等。

Memcached是一款开发工具，它既不是一个代码加速器，也不是数据库中间键。其设计哲学思想如下：

  1. 简单key/value村粗：服务器不关心数据本身的意义及结构，只要是可序列化的数据即可。存储项由“键 过期时间 可选标志及数据”四个部分组成。
  2. 功能的实现一半依赖于客户端，一半依赖于服务端；客户单端负责发送存储型到服务端，从服务端获取数据以及无法连接到服务端时采取相应的动作；服务端负责接收、存储数据，并负责数据项的超时过期。
  3. 各服务间彼此无视，不在服务器间进行数据同步。
  4. 0（1）的执行效率
  5. 清理超期数据：默认情况下，Memcached是一个LRU缓存，同时，它按事先预定的时长清理数据；但是事实上，memcached不会删除任何已缓存的数据，只是在其过期后不再为客户所见；而且，memcached也不会真正按期限清理缓存，而仅当get命名到达时，检查其时长。

Memcached提供了为数不多的几个命令来完成与服务端的交互，这些命令基于memcached的协议实现:

  • 存储类命令： set， add， replace， append， preprepend
  • 获取数据类命令： get， delete， incr/decr
  • 统计类命令： stats， stats items， stats slabs， stats sizes
  • 清理类命令： fush_all

1. 安装libevent

memcached依赖于libevent API，如果要编译安装memcached的话，需要实现安装libevent-devel包。libevent主要提供epoll，select等并发库。
libevent手动编译安装过程如下：

tar xf libevent-2.0.21-stable.tar.gz
cd libevent-2.0.21
./configure --prefix=/usr/local/libevent
make && make install

echo "/usr/local/libevent/lib" > /etc/ld.so.conf.d/libevent.conf
ldconfig

2. 安装memcached

  1. 安装memcached脚本
tar xf memcached-1.4.15.tar.gz 
cd memcached-1.4.15
./configure --prefix=/usr/local/memcached --with-libevent=/usr/local/libevent
make && make install
  1. memcached SysV的startup脚本如下所示，将其建立为/etc/init.d/memcached文件：
#!/bin/bash
#
# Init file for memcached
#
# chkconfig: - 86 14
# description: Distributed memory caching daemon
#
# processname: memcached
# config: /etc/sysconfig/memcached

. /etc/rc.d/init.d/functions

## Default variables
PORT="11211"
USER="nobody"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS=""

RETVAL=0
prog="/usr/local/memcached/bin/memcached"
desc="Distributed memory caching"
lockfile="/var/lock/subsys/memcached"

start() {
        echo -n $"Starting $desc (memcached): "
        daemon $prog -d -p $PORT -u $USER -c $MAXCONN -m $CACHESIZE -o "$OPTIONS"
        RETVAL=$?
        [ $RETVAL -eq 0 ] && success && touch $lockfile || failure
        echo
        return $RETVAL
}

stop() {
        echo -n $"Shutting down $desc (memcached): "
        killproc $prog
        RETVAL=$?
        [ $RETVAL -eq 0 ] && success && rm -f $lockfile || failure
        echo
        return $RETVAL
}

restart() {
        stop
        start
}

reload() {
        echo -n $"Reloading $desc ($prog): "
        killproc $prog -HUP
        RETVAL=$?
        [ $RETVAL -eq 0 ] && success || failure
        echo
        return $RETVAL
}

case "$1" in
  start)
        start
        ;;
  stop)
        stop
        ;;
  restart)
        restart
        ;;
  condrestart)
        [ -e $lockfile ] && restart
        RETVAL=$?
        ;;       
  reload)
        reload
        ;;
  status)
        status $prog
        RETVAL=$?
        ;;
   *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|restart|condrestart|status}"
        RETVAL=1
esac

exit $RETVAL

使用下面命令将其配置为系统服务：

# chmod +x /etc/init.d/memcached
# chkconfig --add memcached
# service memcached start

3. 使用telnet命令测试memcached的使用

Memcached提供一组命令用于调用其服务或查看服务器状态等。

# telenet 127.0.0.1 11211
add命令：
add keyname flag  timeout  datasize
如：
add mykey 0 10 12
Hello world!

get命令：
get keyname
如：get mykey
VALUE mykey 0 12
Hello world!
END

4.memcached 常用选项说明

-l <ip_addr> : 指定进程监听的地址
-d : 以服务模式运行
-u <user_name> : 以指定的用户运行memcached进程
-m <num>: 用于存储数据的最大内存空间，档位为MB，默认为64MB;
-c <num>: 最大支持的连接数，默认为1024
-p <num>: 指定监听的tcp端口，默认为11211
-U <num>:  指定监听的udp端口，默认为11211
-t <threads> ： 用于处理入站请求的最大线程数，仅在memcached编译时开启了支持线程才生效
-f <num> :   设定Slab Allocator定义预定先分配内存空间大小固定的块时使用的增长因子。
-M： 当内存空间bu不够时返回错误信息，而不是按LRU算法利用空间。
-n  ： 指定最小的slab chunk大小；单位是字节；
-S ：启用sasl进行用户认证。

安装memcache的PHP扩展

①安装PHP的memcache扩展

# tar xf memcache-2.2.5.tgz
# cd memcache-2.2.5
/usr/local/php/bin/phpize
# ./configure --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config --enable-memcache
# make && make install

上述安装完后会有类似以下的提示：

Installing shared extensions:     /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20090626/

②编辑/usr/local/php/lib/php.ini，在“动态模块”相关的位置添加如下一行来载入memcache扩展：

extension=/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20090626/memcache.so

而后对memcached功能进行测试，在网站目录中建立测试页面test.php，添加如下内容：

<?php
$mem = new Memcache;
$mem->connect("127.0.0.1", 11211)  or die("Could not connect");

$version = $mem->getVersion();
echo "Server's version: ".$version."<br/>\n";

$mem->set('hellokey', 'Hello World', 0, 600) or die("Failed to save data at the memcached server");
echo "Store data in the cache (data will expire in 600 seconds)<br/>\n";

$get_result = $mem->get('hellokey');
echo "$get_result is from memcached server.";         
?>

如果有输出“Hello World is from memcached.”等信息，则表明memcache已经能够正常工作。

使用libmemcached的客户端

访问memcached的传统方法是使用基于perl语言开发的Cache::memcached模块，这个模块在大多数perl代码中都能良好的工作，但也有着众所周知的性能方面的问题。libMemcached则是基于C语言开发的开源的C/C++代码访问memcached的库文件，同时，它还提供了数个可以远程使用的memcached管理工具，如memcat, memping，memstat，memslap等。

  1. 编译安装libmemcached
# tar xf libmemcached-1.0.2.tar.gz 
# cd libmemcached-1.0.2
# ./configure 
# make && make install
# ldconfig
  1. 客户端工具
# memcat --servers=127.0.0.1:11211 mykey
# memping 
# memslap
# memstat

Nginx整合memcached

server {
        listen       80;
        server_name  www.magedu.com;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
                set $memcached_key $uri;
                memcached_pass     127.0.0.1:11211;
                default_type       text/html;
                error_page         404 @fallback;
        }

        location @fallback {
                proxy_pass http://172.16.0.1;
        }
}
    原文作者：drfung
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/ba09d715fd4b
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