Memcached详解
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调用或页面引用结果的直接数据,如字符串、对象等。
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。
Memcached是一款开发工具,它既不是一个代码加速器,也不是数据库中间件。其设计哲学思想主要反映在如下方面:
1. 简单key/value存储:服务器不关心数据本身的意义及结构,只要是可序列化数据即可。存储项由“键、过期时间、可选的标志及数据”四个部分组成;
2. 功能的实现一半依赖于客户端,一半基于服务器端:客户负责发送存储项至服务器端、从服务端获取数据以及无法连接至服务器时采用相应的动作;服务端负责接收、存储数据,并负责数据项的超时过期;
3. 各服务器间彼此无视:不在服务器间进行数据同步;
4. O(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,它按事先预订的时长清理超期数据;但事实上,memcached不会删除任何已缓存数据,只是在其过期之后不再为客户所见;而且,memcached也不会真正按期限清理缓存,而仅是当get命令到达时检查其时长;
Memcached提供了为数不多的几个命令来完成与服务器端的交互,这些命令基于memcached的协议实现。
存储类命令:set, add, replace, append, prepend
获取数据类命令:get, delete, incr/decr
统计类命令:stats, stats items, stats slabs, stats sizes
清理命令: flush_all
一、安装libevent
memcached依赖于libevent API,因此要事先安装之,项目主页:http://libevent.org/,读者可自行选择需要的版本下载。本文采用的是目前最新版本的源码包libevent-2.0.16-stable.tar.gz。安装过程:
# tar xf libevent-2.0.20-stable.tar.gz
# cd libevent-2.0.20
# ./configure --prefix=/usr/local/libevent
# make && make install
# echo "/usr/local/libevent/lib" > /etc/ld.so.conf.d/libevent.conf
# ldconfig
二、安装配置memcached
1、安装memcached
# 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
2、memcached SysV的startup脚本代码如下所示,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=$?
echo
[ $RETVAL -eq 0 ] && touch $lockfile
return $RETVAL
}
stop() {
echo -n $"Shutting down $desc (memcached): "
killproc $prog
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL -eq 0 ] && rm -f $lockfile
return $RETVAL
}
restart() {
stop
start
}
reload() {
echo -n $"Reloading $desc ($prog): "
killproc $prog -HUP
RETVAL=$?
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
使用如下命令配置memcached成为系统服务:
# 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提供一组基本命令用于基于命令行调用其服务或查看服务器状态等。
# telnet 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的常用选项说明
-l <ip_addr>:指定进程监听的地址;
-d: 以服务模式运行;
-u <username>:以指定的用户身份运行memcached进程;
-m <num>:用于缓存数据的最大内存空间,单位为MB,默认为64MB;
-c <num>:最大支持的并发连接数,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11211,0表示关闭UDP端口;
-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有效;
-f <num>:设定Slab Allocator定义预先分配内存空间大小固定的块时使用的增长因子;
-M:当内存空间不够使用时返回错误信息,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;
三、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('testkey', '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 = $mem->get('testkey');
echo "$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。
四、使用libmemcached的客户端工具:
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
2) 客户端工具
# memcat --servers=127.0.0.1:11211 mykey
# memping
# memslap
# memstat
五、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 $uri;
memcached_pass 127.0.0.1:11211;
default_type text/html;
error_page 404 @fallback;
}
location @fallback {
proxy_pass http://172.16.0.1;
}
}
前提:
1、配置各php支持使用memcache;
2、安装配置好memcached服务器,这里假设其地址为172.16.200.11,端口为11211;
一、配置php将会话保存至memcached中
编辑php.ini文件,确保如下两个参数的值分别如下所示:
session.save_handler = memcache
session.save_path = "tcp://172.16.200.11:11211?persistent=1&weight=1&timeout=1&retry_interval=15"
二、测试
新建php页面setsess.php,为客户端设置启用session:
<?php
session_start();
if (!isset($_SESSION['www.MageEdu.com'])) {
$_SESSION['www.MageEdu.com'] = time();
}
print $_SESSION['www.MageEdu.com'];
print "<br><br>";
print "Session ID: " . session_id();
?>
新建php页面showsess.php,获取当前用户的会话ID:
<?php
session_start();
$memcache_obj = new Memcache;
$memcache_obj->connect('172.16.200.11', 11211);
$mysess=session_id();
var_dump($memcache_obj->get($mysess));
$memcache_obj->close();
?>
<?php
// Generating cookies must take place before any HTML.
// Check for existing "SessionId" cookie
$session = $HTTP_COOKIE_VARS["SessionId"];
if ( $session == "" ) {
// Generate time-based unique id.
// Use user's IP address to make more unique.
$session = uniqid ( getenv ( "REMOTE_ADDR" ) );
// Send session id - expires when browser exits
SetCookie ( "SessionId", $session );
}
?>
<HTML>
<HEAD><TITLE>Session Test</TITLE></HEAD>
<BODY> <br> 16 Current session id: <?php echo $session ?>
</BODY></HTML>
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