企业—MemCache缓存加速简介

一.MemCache简介

1.MemCache的应用场景

• 由于网站的高并发读写需求，传统的关系型数据库开始出现瓶颈，例如：

• 1）对数据库的高并发读写：
  关系型数据库本身就是各庞然大物，处理过程非常耗时（如解析SQL语句，时务处理等）。如果对关系型数据库进行高并发读写（每秒上万次的访问），那么它是无法承受的。

• 2）对海量数据的处理：
  对于大型的SNS网站，每天有上万次的数据产生（如twitter，新郎微博），对于关系型数据库，如果在一个有上亿条数据表中查找某条记录，效率非常低。

使用memcache能很好的解决以上问题

• 在实际使用中，通常把数据库查询的结果保存在memcache中，下次访问的时候直接在memcache中直接调用，而不再数据库进行查询操作，这样就在很大程度上减少了数据库的负担。
• 保存在memcache中的对象实际放置在内存中，这也是memcache如此高效的原因。

2.MemCache定义

• Memcache是一个自由，源码开放，高性能，分布式的分布式内存对象缓存系统，用于动态web应用来减轻数据库的负载，它通过在内存中缓存数据的对象来减少读取数据库的次数，从而提高了网站的访问速度。

• MemCache是一个存储键值对的HashMap，在内存中对任意的数据所使用的key-value存储，数据可以来自数据库调用，API调用，或者页面渲染的结果。

• MemCache的理念就是小而强大，它简单的设计促进了快速部署，易于开发并解决面对的大规模的数据缓存的许多难题，而所开放的API使得Memcache能用于java，C/C++/C#，Perl，Python，Ruby等大部分流行的程序语言。

• MemCache会在内存中开辟一块空间，建立一个巨大的hash表，hash表能够用来存出各种格式的数据，包括图像，视频，文件以及数据库检索的结果。

3.MemCache和memcached
MemCache是这个项目的名称，而Memache是服务器端的主程序名称。

二.MemCache的工作流程

• 客户端请求数据
• 检查MemCached中是否有对应数据
• 有的话直接返回，结束
• 没有的话，去数据库里请求数据
• 将数据写入MemCached，供下次请求时使用
• 返回数据，结束

注：缓存到MemCached中的数据库数据，在更新数据库时要注意同时更新MemCached

三.MemCache的工作原理

MemCache采用了C/S架构，在server端启动后，以守护程序的方式监听客户端的需求。启动时可以指定监控的IP（服务器的内网ip/外网ip），端口号（所以做分布式测试时，一台服务器上可以启动多个不同端口号的MemCached进程），使用的内存大小等关键参数。一旦启动，服务器就处于可用的状态。
为了提高性能，Memache缓存的数据全部存储在memcache的内存中，所以重启服务器之后缓存数据会清空，不支持持久化。

1.MemCache的内存管理

• MemCache将内存空间分为ie一组slab
• 每个slab下又有若干个page，每个page默认时1M，如果一个slab占用100M内存的话，那么这个salb下面应该有100个page
• 每个page里面包含一组chunk，chunk是真正存放数据的地方，同一个slab里面的chunk的大小是固定的
• 有相同大小chunk的slab备组织在一起，成为slab_class

2.MemCache分布式

• 为了提升MemCache的存储容量和性能，因此应用的客户端可能会对应多个MemCached服务器来提供服务，这就是MemCached的分布式。