MemCached缓存操作

　　Web项目在运行时，通常需要从数据库中进行读写。随着操作数据量的增大，以及访问量的集中，数据库的负载增加，数据库响应变慢，网站访问速度变慢的情况。Memcached就是用来解决这些问题的。

　　Memcached是一个开源的高性能的分布式缓存系统。主要用于减轻数据库负载，加速Web应用访问。它是基于内存的Key-Value存储系统，主要存储Value较小的数据，Value大小不能超过1M。总的来说，Memcached支持的数据结构是键值对，在支持的数据结构上要比Redis简单。

　　Memcached的使用场景有：

　　访问频度极高的业务，如社交网络，电子商务，游戏，广告等，可以将频繁访问的数据存储到Memcached中，从而减少对数据库的访问。

　　促销类业务，秒杀类业务，这些业务访问压力非常大，一般数据库根本无法承载这么大的业务量。

　　计数器，如点赞人数，文章阅读人数等。

　　存储小图片，减轻硬盘存储系统的访问压力。

　　那么，我们为什么要基于内存来存储呢？我们先来看一张比较计算机中各种存储介质处理数据速率的图片：　　

　　内存，磁盘，CPU的运行方式不同。磁盘是毫秒级，内存是微妙级，CPU是纳秒级。可以说，比较内存和磁盘的速度差异，内存比磁盘快10万~100万倍。传输速度和总线的速度差异，虽然有SSD（Solid State Drives，固态硬盘），但是其速度还是无法和内存相比。

　　在操作中，如果无法在内存中计算的话，就必须搜索磁盘上的数据，但是磁盘I/O输入输出非常耗时。一般网站的一个请求响应时间要控制在1秒内。

　　我们来看MemCached的物理架构：

　　使用Memcached时的数据读取流程是：先从Memcached中取数据，如果取不到再从数据库中取数据，然后把数据保存到Memcached中。

　　使用Memcached时的数据更新流程是：先更新数据库，然后再更新Memcached缓存，或者删除数据缓存。

　　我们接下来看Memcached的应用：

　　首先，要安装Memcached服务器。我们以win7系统为例，切换到Memcached路径，在DOS窗口的命令行中执行安装与启动命令：

#安装Memcached服务器
memcached -d install
#启动Memcached服务
net strat "memcached server"

　　安装与启动Memcached服务后，我们接下来在idea开发工具中创建一个maven项目，在里面通过代码查看Memcached的基本操作：

package com.itszt.DemoMC.domain;
/***  订单实体类,id,名称,下订单时间*/
public class OrderRequest {private int orderId;private String orderName,orderTime;public OrderRequest() {}public OrderRequest(int orderId, String orderName, String orderTime) {this.orderId = orderId;this.orderName = orderName;this.orderTime = orderTime;}public int getOrderId() {return orderId;}@Overridepublic String toString() {return "OrderRequest{" +"orderId=" + orderId +", orderName='" + orderName + '\'' +", orderTime='" + orderTime + '\'' +'}';}public void setOrderId(int orderId) {this.orderId = orderId;}public String getOrderName() {return orderName;}public void setOrderName(String orderName) {this.orderName = orderName;}public String getOrderTime() {return orderTime;}public void setOrderTime(String orderTime) {this.orderTime = orderTime;}
}
********************************************
package com.itszt.DemoMC;import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.itszt.DemoMC.domain.OrderRequest;
import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient;
import net.rubyeye.xmemcached.XMemcachedClientBuilder;
import net.rubyeye.xmemcached.exception.MemcachedException;
import net.rubyeye.xmemcached.utils.AddrUtil;import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** MemCached的基本操作*/
public class App {public static void main(String[] args) {//创建操作MemCached的客户端XMemcachedClientBuilder memcachedClientBuilder = new XMemcachedClientBuilder(AddrUtil.getAddresses("192.168.1.160:11211"));MemcachedClient memcachedClient =null;try {memcachedClient = memcachedClientBuilder.build();System.out.println("memcachedClient = " + memcachedClient);boolean booDel = memcachedClient.delete("data1");if(booDel){System.out.println("删除成功");}else{System.out.println("无此数据");}//向MemCached中插入字符串数据/*memcachedClient.add("data1",0,"测试数据1");memcachedClient.add("data2",0,"测试数据2");*//*memcachedClient.set("data1",0,"测试数据1");memcachedClient.set("data2",0,"测试数据2");*/} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} /*catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();}*/ catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();}//从MemCached中取单个数据/*try {Object data1 = memcachedClient.get("data1");System.out.println("data1 = " + data1);} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}*///取出一批数据List<String> keys=new ArrayList<>();keys.add("data1");keys.add("data2");try {//从memcached中读取字符串Map<String, Object> objectMap = memcachedClient.get(keys);System.out.println("objectMap = " + objectMap);} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}//存储对象OrderRequest orderRequest = new OrderRequest(1, "大黄", new Date().toString());System.out.println(JSON.toJSON(orderRequest).toString());try {memcachedClient.set("order_"+orderRequest.getOrderId(),0, JSON.toJSON(orderRequest).toString());} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}try {String obj = memcachedClient.get("order_" + orderRequest.getOrderId());OrderRequest orderFromJson = JSON.parseObject(obj, OrderRequest.class);System.out.println("orderFromJson = " + orderFromJson);} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}}
}

　　上面代码是MemCached的基本操作，我们在工作中是要结合数据库来使用的，为此，我们在maven中配置mybatis环境，同时在数据库中建一张测试表user（int uid，varchar username，varchar userpwd）。在maven项目的pom.xml文件中的配置如下：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.itszt.DemoMC</groupId><artifactId>DemoMC</artifactId><version>1.0</version><packaging>jar</packaging><name>DemoMC</name><url>http://maven.apache.org</url><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding></properties><dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>3.8.1</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>com.googlecode.xmemcached</groupId><artifactId>xmemcached</artifactId><version>2.3.2</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.44</version></dependency><dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis</artifactId><version>3.2.8</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>5.1.39</version></dependency><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-simple</artifactId><version>1.7.25</version></dependency><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>1.2.17</version></dependency></dependencies><build><finalName>DemoMC</finalName><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><configuration><source>1.7</source><target>1.7</target></configuration></plugin></plugins></build></project>

　　接下来，我们再看mybatis-config.xml配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!--DTD约束引入-->
<!DOCTYPE configurationPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd"><!--全局配置开始-->
<configuration><!-- 运行环境设置  1.连接  2.事务--><environments default="development"><environment id="development"><transactionManager type="JDBC"/><dataSource type="POOLED"><property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver"/><property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/a0314?useUnicode=true&CharsetEncodig=UTF-8"/><property name="username" value="root"/><property name="password" value="2018"/></dataSource></environment></environments><!--  引入配置文件2--><mappers><package name="com.itszt.DemoMC.demo"></package></mappers>
</configuration>

　　在将上述配置文件完毕后，我们接下来写一个小案例，其文件体系如下图所示：

　　我们接下来看代码：　　

package com.itszt.DemoMC.util;import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient;
import net.rubyeye.xmemcached.XMemcachedClientBuilder;
import net.rubyeye.xmemcached.exception.MemcachedException;
import net.rubyeye.xmemcached.utils.AddrUtil;import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** memcached工具类*/
public class MCUtil {private static MemcachedClient memcachedClient =null;static {XMemcachedClientBuilder memcachedClientBuilder = new XMemcachedClientBuilder(AddrUtil.getAddresses("192.168.1.160:11211"));try {memcachedClient = memcachedClientBuilder.build();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static boolean setData(String key,int expire,Object obj){try {memcachedClient.set(key,expire,obj);return true;} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}return false;}public static <T> T getData(String key){try {return memcachedClient.get(key);} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (MemcachedException e) {e.printStackTrace();}return null;}}
*********************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;import java.io.Serializable;/*** 实体类,映射数据库a0314中的user表*/
public class User implements Serializable{private int uid;private String username,userpwd;public User() {}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"uid=" + uid +", username='" + username + '\'' +", userpwd='" + userpwd + '\'' +'}';}public int getUid() {return uid;}public void setUid(int uid) {this.uid = uid;}public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getUserpwd() {return userpwd;}public void setUserpwd(String userpwd) {this.userpwd = userpwd;}
}
************************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;/*** 接口,操作数据库*/
public interface UserDao {//根据用户名和密码查询用户public User findUserByNameAndPwd(String username,String userpwd);//根据uid修改用户名public boolean resetUsername(int uid,String username);
}
*************************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import org.apache.ibatis.annotations.Update;/*** 操作数据库用*/
public interface UserDaoDB extends UserDao{@Override@Select("select * from user where username=#{username} and userpwd=#{userpwd}")User findUserByNameAndPwd(@Param("username") String username,@Param("userpwd") String userpwd);@Override@Update("update user set username=#{username} where uid=#{uid}")boolean resetUsername(@Param("uid") int uid,@Param("username") String username);
}
************************************************
UserDaoDB.xml配置内容：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!--引入DTD约束-->
<!DOCTYPE mapperPUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.itszt.DemoMC.demo.UserDaoDB">
</mapper>
************************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;import com.itszt.DemoMC.util.MCUtil;/*** 操作MemCached缓存*/
public class UserDaoCached implements UserDao{@Overridepublic User findUserByNameAndPwd(String username, String userpwd) {return MCUtil.getData("user_"+username+"_"+userpwd);}@Overridepublic boolean resetUsername(int uid, String username) {boolean boo = MCUtil.setData("user_" + uid, 0, username);return boo;}
}
************************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;import com.itszt.DemoMC.util.MCUtil;
import org.apache.ibatis.io.Resources;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory;
import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactoryBuilder;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;/*** UserDao的实现类*/
public class UserDaoImpl implements UserDao{private UserDaoCached userDaoCached;private UserDaoDB userDaoDB;SqlSession sqlSession;public UserDaoImpl(){userDaoCached=new UserDaoCached();String resource="mybatis-config.xml";InputStream inputStream=null;try {inputStream=Resources.getResourceAsStream(resource);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);sqlSession = sqlSessionFactory.openSession();userDaoDB= sqlSession.getMapper(UserDaoDB.class);}@Overridepublic User findUserByNameAndPwd(String username, String userpwd) {User userByNameAndPwd=null;//先从缓存查找,若缓存没有,则再从数据库查找userByNameAndPwd=userDaoCached.findUserByNameAndPwd(username,userpwd);if(userByNameAndPwd==null){System.out.println("缓存里没有,从数据库中查找");userByNameAndPwd=userDaoDB.findUserByNameAndPwd(username,userpwd);if(userByNameAndPwd==null){System.out.println("数据库无匹配项");return null;}//从数据库查找到后,再添加入缓存MCUtil.setData("user_"+username+"_"+userpwd,0,userByNameAndPwd);System.out.println("成功保存到缓存");}System.out.println("从缓存获取");return userByNameAndPwd;}@Overridepublic boolean resetUsername(int uid, String username) {//先更新数据库,再更新缓存try {boolean boo = userDaoDB.resetUsername(uid, username);if(boo){sqlSession.commit();userDaoCached.resetUsername(uid,username);return true;}else{System.out.println("数据更新失败");}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return false;}
}
***********************************************
package com.itszt.DemoMC.demo;/*** 测试类*/
public class Test {public static void main(String[] args) {//操作UserDaoImpl实现类UserDaoImpl userDao=new UserDaoImpl();User userByNameAndPwd = userDao.findUserByNameAndPwd("admin", "123456");System.out.println("userByNameAndPwd = " + userByNameAndPwd);//更新数据库中的数据,并更新到缓存中boolean boo = userDao.resetUsername(userByNameAndPwd.getUid(), "admin123");if(boo){System.out.println("数据更新完毕");User user = userDao.findUserByNameAndPwd("admin123", "123456");System.out.println("user = " + user);}else{System.out.println("数据更新失败");}}
}

　　运行上述代码中的测试类Test后，显示结果如下：

从缓存获取
userByNameAndPwd = User{uid=1, username='admin', userpwd='123456'}
数据更新完毕
缓存里没有,从数据库中查找
成功保存到缓存
从缓存获取
user = User{uid=1, username='admin123', userpwd='123456'}

　　此时已功地实现了操作MemCached缓存和数据库。

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