大家好，我是IT修真院深圳分院第10期的JAVA学员，一枚正直纯洁善良的java程序员。

今天给大家分享一下，修真院官网Java任务6，深度思考中的知识点—为什么要使用MEMCACHE？MEMCACHE有什么作用？

1.背景介绍

Memcache是什么？

memcached是一种缓存技术，存储在内存中(高性能分布式内存缓存服务器)。目的：提速。（传统的都是把数据保存在关系型数据库管理系统即RDBMS，客户端请求时会从RDBMS中读取数据并在浏览器中显示，这样当访问量过大时或集中时，导致RSBMS负担过重，数据库响应恶化，浏览器中显示延迟等严重问题，使用memcached减少数据库查询和访问次数以提高访问速度，提高扩展性）
memcached为key->value非关系型数据库，key为一般字串，值唯一。value除了php中的资源不能存，其它的数据都能存储（字符串、数值、数组、对象、布尔值、null、二进制<图片、视频>）

Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名，也就是一个是项目名称，一个是主程序文件名。

Memcache几种类型

Memcached Client目前有3种：
Memcached Client for Java,
SpyMemcached,
XMemcached

这三种Client一直存在各种争议：
Memcached Client for Java 比 SpyMemcached更稳定、更早、更广泛；
SpyMemcached 比 Memcached Client for Java更高效；
XMemcached 比 SpyMemcache并发效果更好。

memcache特征：

1、协议简单（文本行协议）

2、基于libevent事件处理（注：libevent是一个程序库，封装了linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能。即使对服务器的连接数添加，也能发挥O(1)的性能。memcached在linux、BSD等操作系统上能发挥其高性能。）

3、内置内存存储方式(存储在memcached内置的内存存储空间中，提高性能。问题：memcached重启或操作系统重启数据会丢失，达到一定量后会启动算法自动删除不使用的缓存)

4、不互相通信的分布式（不互相通信共享信息。）

2.知识剖析

memcache工作原理：

memcache 的工作就是在专门的机器的内存里维护一张巨大的 hash 表，来存储经常被读写的一些数组与文件，从而极大的提高网站的运行效率。

采用的是C/S模式，在 server 端启动服务进程，在启动时可以指定监听的 ip，自己的端口号，所使用的内存大小等几个关键参数。采用了单进程，单线程，异步I/O，基于事件 (event_based) 的服务方式.使用 libevent 作为事件通知实现。每个 Server 只是对自己的数据进行管理。Client 端通过指定 Server 端的 ip 地址(通过域名应该也可以)。以key->value形式，key 的值通过 hash 进行转换，然后确定对那台sever存储/获取数据。

命令：

开启memcached服务：

在服务器上，进入Memcache安装目录下的，执行：memcached -d -p 11211 -m 256

-d是开启守护进程的意思，-p 11211是指定开启的Memcache端口为11211，-m 256是开启Memcache的存储kong空间大小为256MB。

使用telnet进行连接（需在本机上开启安装Telnet功能）：telnet memcached_IP memcached_PORT

如我的ip是47.XXX.xxx.xxx,端口默认是11211，则在cmd命令窗口输入：Telnet 47.XXX.xxx.xxx 11211，然后回车

注意这里ip地址跟端口号之间要有一个空格，不是冒号。

关闭Memcached服务

1.手动关闭memcached服务

查出进程PID：ps -ef | grep memcached

然后用命令kill将进程杀掉：kill -9 PID

2. 创建时保存进程PID到文件，关闭的时候直接从文件获取PID

需要关闭此memcached服务时，直接读取对应文件的PID,然后使用kill -9 PID 杀死即可。

管理操作：

1.stats命令：

是statistics单词的拼写，即统计的意思。该指令统计当前memcached服务的各种指标。这些指标跟memcached 的性能和工作状况紧密相关。

stats 命令各统计项

为什么要使用MEMCACHE？MEMCACHE有什么作用？

清楚所有缓存：flush_all

用于清空memcached中所有的键值对

基本数据操作

set 设置指定键值对

add 若当前键值Key不存在，添加指定键值对

replace 若当前键值Key存在，更新当前Value值

get 获取指定键值对

delete 删除指定键值对

1. set、add、replace 操作指令需要输入两行才能完成，第一行是指令前段，第二行是value值；

2. set、add、replace操作指定的字节数<length> 参数的大小要和第二行输入的字符串的个数保持完全相同，否则将会报：“CLIENT_ERROR bad data chunk”

3、常见问题

1）数据库信息更改，怎么保证缓存和数据库的信息一致？

2）Redis与memcached有什么不同？

4、解决方案

1）数据库信息更改，怎么保证缓存和数据库的信息一致？

在service层代码及时维护，增删改操作的时候，采用事物管理。

尽量选择修改次数少，或一次性数据（验证码）

2）Redis与memcached有什么不同？

1.数据库类型支持不同

与Memcached仅支持简单的key-value结构的数据记录不同，Redis支持的数据类型要丰富得多。最为常用的数据类型主要由五种：String、Hash、List、Set和Sorted Set。Redis内部使用一个redisObject对象来表示所有的key和value。

2.内存管理机制不同

在Redis中，并不是所有的数据都一直存储在内存中的。这是和Memcached相比一个最大的区别。当物理内存用完时，Redis可以将一些很久没用到的value交换到磁盘。

3.集群管理不同

Redis虽然是基于内存的存储系统，但是它本身是支持内存数据的持久化的，而且提供两种主要的持久化策略：RDB快照和AOF日志。而memcached是不支持数据持久化操作的。

4.内存管理机制不同

Memcached是全内存的数据缓冲系统，Redis虽然支持数据的持久化，但是全内存毕竟才是其高性能的本质。

Memcached本身并不支持分布式，因此只能在客户端通过像一致性哈希这样的分布式算法来实现Memcached的分布式存储。

Redis更偏向于在服务器端构建分布式存储。最新版本的Redis已经支持了分布式存储功能。Redis Cluster是一个实现了分布式且允许单点故障的Redis高级版本，它没有中心节点，具有线性可伸缩的功能。

5.编码实战

请看视频

6.扩展思考

1）memcached适合做的东西?

1、访问频繁的字典数据
2、大量的hot数据（热门数据缓存）
3、页面缓存（web站常用）
4、搜索的查询条件和结果（热门搜索的内容缓存起来）
5、临时处理数据（不需要入库，排重）

2） memcached失效策略：

Lazy expiration + LRU
Lazy expiration作用:假如我们所存储的数据项相当多的时候，在这时候进行监控的话，花费的代价是相当大的，所以memcached不会在过期监视上耗费过多的CPU时间，从而在性能方面也起到一定的优化作用。
LRU:memcache会优先使用已超时的空间，但是还是会有追加信息时空间不足的状态，这时候会使用Least Recently Used（LRU）机制来分配空间，就从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录。

3）数据库信息更改，怎么保证缓存和数据库的信息一致？

service层代码及时维护
尽量选择修改次数少，或一次性数据（验证码）

7. 参考文献

https://www.cnblogs.com/zhanghw0354/archive/2012/10/23/2735599.html
https://blog.csdn.net/kangvcar/article/details/78591899
https://blog.csdn.net/zhao13083837081/article/details/52957141

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