基于memcached官方wiki，寫了幾篇 memcached 內(nèi)部機(jī)制的文章，比如內(nèi)存分配、LRU的工作原理。接下來(lái)從應(yīng)用的角度說(shuō)說(shuō)memcached，只有從正確的角度理解，才能更好的應(yīng)用，否則就會(huì)出現(xiàn)很多誤解，比如有時(shí)候比較memcached和redis是毫無(wú)意義的。

1：內(nèi)存、內(nèi)存、內(nèi)存

memcached是完全基于內(nèi)存操作的，是一個(gè)緩存系統(tǒng)，從本質(zhì)它不是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，也不支持持久化。

既然是內(nèi)存，在使用之前問自己，memcached緩存的數(shù)據(jù)如果丟失，會(huì)影響你的業(yè)務(wù)嗎？

2：分布式系統(tǒng)

memcached本身是一個(gè)非常輕量級(jí)的服務(wù)，不支持主輔同步，也沒有集群的概念。但為了可擴(kuò)展性，memcached 服務(wù)器端和 memcached 客戶端結(jié)合起來(lái)可以構(gòu)成一個(gè)分布式系統(tǒng)。

在memcached分布式系統(tǒng)中，各個(gè) memcached 節(jié)點(diǎn)之間無(wú)須通信，所以擴(kuò)展性非常好。

3：不支持復(fù)雜的操作

和 redis 不一樣的是，memcached 沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（比如隊(duì)列、集合），它只能存儲(chǔ)字符串類型，也不關(guān)心具體存儲(chǔ)什么，這是它的一個(gè)優(yōu)勢(shì)：簡(jiǎn)單。但很多人用的時(shí)候可能就不爽了，說(shuō)它比 redis 弱爆了，其實(shí)雙方的應(yīng)用場(chǎng)景不一樣。

當(dāng)然也可以基于基本命令模擬一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這是允許的，但這和memcached無(wú)關(guān)。

4：原子操作

memcached 所有操作都是 O(1) ，都是原子操作，同一時(shí)間操作多個(gè) set 不會(huì)有任何的影響。

5：性能

memcached 性能高的原因主要在于 libevent 事件機(jī)制、多線程、全內(nèi)存操作、模型簡(jiǎn)單（比如 O(1)，盡量避免鎖機(jī)制）。

配置相對(duì)較高的服務(wù)器，每秒可以處理 200,000+ 的請(qǐng)求，即使在很慢的機(jī)器上，每秒處理幾百次也毫無(wú)壓力。

memcached 所有的操作都是 O(1)，set/get 操作不應(yīng)該出現(xiàn)滯后，一個(gè)請(qǐng)求正常情況下不到 1ms 就能返回，如果遇到 Hang，那可能是連接數(shù)過(guò)多、產(chǎn)生了 swap、遇到了網(wǎng)絡(luò)問題。

6：不推薦存儲(chǔ) session 數(shù)據(jù)

現(xiàn)在很多業(yè)務(wù)都用 memcached 存儲(chǔ) session 數(shù)據(jù)，在使用之前一定要評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)?memcached 是基于內(nèi)存的，如果存儲(chǔ)的 session 丟失了，會(huì)話用戶就掉線了。

7：不支持命名空間

memcached 一般針對(duì)某個(gè)key進(jìn)行操作，不支持 namespace 功能，原因在于為了實(shí)現(xiàn)namespace，會(huì)讓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化（比如為了實(shí)現(xiàn)過(guò)期設(shè)置功能）。

但命名空間的作用卻非常大，比如以下需求：

• 希望批量刪除某些 key。
• 如果獲取相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（比如有多個(gè)key），但 memcached 節(jié)點(diǎn)非常多，如果這些key根據(jù) Hash 算法分散存儲(chǔ)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么獲取的時(shí)候性能就會(huì)下降。

但很多客戶端模擬實(shí)現(xiàn)了namespace功能 ，比如 PHP memcached 擴(kuò)展就有相應(yīng)的函數(shù)，比如 addByKey()，getAllKeys() 等函數(shù)，這些后續(xù)我再說(shuō)。

8：Failure or Failover

如果你的應(yīng)用沒有使用一致性hash算法或其他的hash算法，連接某一個(gè)memcache節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，如果網(wǎng)絡(luò)連接超時(shí)，或某個(gè)節(jié)點(diǎn)不能通信（比如網(wǎng)線被拔了），那么客戶端調(diào)用只能選擇 Failure，遇到這樣的情況，可能就要去后端讀取數(shù)據(jù)了。

如果你的應(yīng)用使用一致性hash算法，那么應(yīng)該選擇 Failure or Failover？

這里有一個(gè)誤區(qū)，一致性 hash 算法是減少上線或下線服務(wù)器帶來(lái)的緩存失效問題，本質(zhì)上不是為了讓客戶端隨時(shí)隨地都能獲取到數(shù)據(jù)。

如果網(wǎng)絡(luò)連接超時(shí)，或某個(gè)節(jié)點(diǎn)不能通信（比如網(wǎng)線被拔了），盡量不要選擇自動(dòng) Failover，比如三個(gè)節(jié)點(diǎn)，本來(lái)某個(gè) key 對(duì)應(yīng)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果客戶端發(fā)現(xiàn)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)不可用，就自動(dòng)存儲(chǔ)到第二個(gè)節(jié)點(diǎn)，原因就在于如果第一個(gè)節(jié)點(diǎn)恢復(fù)了，可能獲取到舊的數(shù)據(jù)（在 Failover 的時(shí)候新數(shù)據(jù)更新到第二個(gè)節(jié)點(diǎn)）。

根據(jù)這一原則，PHP memcached 擴(kuò)展默認(rèn)是不做 Failover 的，這也是正確的應(yīng)用方式，如果你實(shí)在要 Failover，可以使用下面的代碼。

$memcache = new Memcached;
$memcache->setOption(Memcached::OPT_DISTRIBUTION,Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT);
$memcache->setOption(Memcached::OPT_SERVER_FAILURE_LIMIT, 1);
$memcache->setOption(Memcached::OPT_AUTO_EJECT_HOSTS,true);
$memcache->addServer('localhost', 11212);
$memcache->addServer('localhost', 11213);
$memcache->set("abc",1);
echo $memcache->get("abc");
print_r($memcache->getResultMessage());

9：能不能list所有的keys

不能，memcached 本身不支持，它就是一個(gè) key-value 系統(tǒng)，但如果實(shí)在想實(shí)現(xiàn)list，可以通過(guò)兩個(gè)辦法：

• 推薦在啟動(dòng)的時(shí)候配置 -vvv，這樣能夠?qū)⑺衧et的key打印出來(lái)，而且是排查問題非常好的方法。
• 運(yùn)行 stats cachedump 命令，不過(guò)不推薦使用，因?yàn)椴僮鞅容^慢，而且只能拿到局部的數(shù)據(jù)。

10：memcached 應(yīng)用場(chǎng)景？

• 能緩存任何數(shù)據(jù)，有效減少后端的壓力并提升響應(yīng)能力。
• 計(jì)算器，比如利用 incr 命令。
• Rate limiting，非常有用，比如登陸系統(tǒng)可以使用它限制非法登陸。
• 雖然 memcached 不支持隊(duì)列和堆棧，但 append/prepend 命令還是有一定作用的，比如可以實(shí)現(xiàn)排行榜。

11：一些小技巧

（1）Zero byte values

如果你只是要使用 memcached 的key ，其對(duì)應(yīng)的value沒有任何價(jià)值，那么為了減少內(nèi)存的使用，可以設(shè)置0字節(jié)長(zhǎng)的值。

（2）盡量減少 key 長(zhǎng)度，有效利用內(nèi)存。

（3）有效利用鎖機(jī)制，比如 add 命令，專門寫過(guò)一篇文章介紹過(guò)《使用Memcached實(shí)現(xiàn)抽獎(jiǎng)活動(dòng)》。

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