一、概念

　　Memcached是一个自由开源的，高性能，分布式内存对象缓存系统。 

　　Memcached是一种基于内存的key-value存储，用来存储小块对的任意数据（字符串、对象等）。这些数据可以是数据库调用，api调用或者是页面渲染的结果。

　　一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态web应用的速度，提高可扩展性。

　　Memcached 官网：http://memcached.org/。

二、原理

　　Memcached有两个核心组件：服务端和客户端。首先客户端拿到服务端列表，并对key做hash转化，根据hash值确定key-value键值对所存的服务端位置；然后在一个memcached的查询中，客户端先通过计算key的hash值来确定key-value对所存在的服务端的位置，之后客户端就会发送一个查询请求给对应的服务端，让这个服务端来查询确切的数据。因为服务端之间并没有互为备份，也就不需要互相通信，所以效率较高。

三、适用场景举例

　　1.分布式应用。由于memcached本身就是一个分布式内存对象缓存系统，所以尤其适合大型的分布式系统。

　　2.数据库前端缓存。数据库访问常常是网站系统的瓶颈，高并发量的数据库访问，不只是会让响应变慢，甚至会造成网站内存溢出。这时候可以把一些频繁访问的查询缓存起来以减少数据库的访问。当然可以使用Hibernate的缓存机制，但是memcached是可以独立于网站应用本身的，所以更适合大型网站进行应用的拆分。

　　3.服务器间数据共享。假设我们将网站的登录和查询拆分成两个子系统，形成两个应用，放在不同的服务器上，并进行集群，这时候，就可以使用memcached将登录系统的用户登录信息缓存起来，以便查询系统能够通过memcached获取登录信息，就像获取本地信息一样。

四、安装

　　1.Linux下安装memcached

　　　　从其官方网站（http://memcached.org）下载memcached最新版本。

　　　　wget http://memcached.org/latest
　　　　tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz
　　　　cd memcached-1.x.x
　　　　./configure && make && make test && sudo make install

　　2.windows 下安装memcached

　　　　百度网盘下载地址： http://pan.baidu.com/s/1eSMgsEY

　　　　包含32位和64位的 1.4.4 和 1.4.5 版本 及 32位的1.2.5和1.2.6 版本。

　　在1.4.5版本以前的memcached可以作为一个服务安装，而在1.4.5及其之后的版本则删除了该功能。因此以下介绍两个不同版本1.4.4和1.4.5的不同安装方法：

　　(1)1.4.4及其以下版本(memcached可以作为一个服务安装）

　　　　1.解压下载的安装包的指定目录。假设路径为 c:\memcached

　　　　　　注意:你需要使用你自己真实的路径替代此路径。

　　　　2.使用管理员权限，在cmd窗口中执行以下命令即可安装成功。以后memcached就将作为windows的一个服务每次开机时自动启动。

　　　　　　c:\memcached\memcached.exe -d install

　　　　3.启动、关闭和卸载

　　　　　　c:\memcached\memcached.exe -d start

　　　　　　c:\memcached\memcached.exe -d stop

　　　　　　c:\memcached\memcached.exe -d uninstall

　　　　4.修改配置项

　　　　　　memcached有很多默认的参数配置项，比如最大缓存等，可以使用c:\memcached\memcached.exe -h 命令来查看其所有的配置项。需要先停止服务，设置参数后重启服务即可生效

　　　　　　方式一：通过注册表修改

　　　　　　　　运行regedit.exe命令打开注册表，并找到 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\memcached  ,修改其ImagePath项的值，在其默认值后面添加各种参数。

　　　　　　方式二：通过命令行修改（其实就是带参数启动）

　　　　　　　　比如： c:\memcached\memcached.exe -m 512 -d start

　　（2）. 1.4.5版本及其以上

　　　　1.解压下载的安装包的指定目录。假设路径为 c:\memcached

　　　　　　注意:你需要使用你自己真实的路径替代此路径。

　　　　2.使用任务计划来开启一个普通的进程，在windows启动时设置memcached自动执行。使用管理员身份执行以下命令 将memcached添加到任务计划列表中：

　　　　　　schtasks /create /sc onstart /tn memcached /tr "‘c:\memcached\memcached.exe‘ -m 512"

　　　　　　-m 512 表示设置memcached最大的缓存配置为512M。更多参数配置可使用 c:\memcached\memcached.exe -h命令查看

　　　　3.如果需要删除memcached的任务计划可使用以下命令：

　　　　　　schtasks /delete /tn memcached

五、内存分配

默认情况下，服务端是用一个内置的叫“块分配器”的组件来分配内存的。舍弃c++标准的malloc/free的内存分配，而采用块分配器的主要目的 是为了避免内存碎片，否则操作系统要花费更多时间来查找这些逻辑上连续的内存块（实际上是断开的）。用了块分配器，服务端会轮流的对内存进行大块的分配，并 不断重用。当然由于块的大小各不相同，当数据大小和块大小不太相符的情况下，还是有可能导致内存的浪费。

同时，服务端对key和value都有相应的限制，key的长度不能超过250字节，value也不能超过块大小的限制 --- 1MB。
因为 客户端使用的hash算法，并不会考虑到每个服务端的内存大小。理论上客户端会分配概率上等量的key-value键值对给每个服务端，这样如果每个服务端的内存都不太一样，那可能 会导致内存使用率的降低。所以一种替代的解决方案是，根据每个服务端的内存大小，找出他们的最大公约数，然后在每个服务端上开n个容量=最大公约数的 instance，这样就等于拥有了多个容量大小一样的子服务端，从而提供整体的内存使用率。

六、缓存策略

当服务端的hash表满了之后，新的插入数据会替代老的数据，更新的策略是LRU（最近最少使用），以及每个key-value键值对的有效时限。key-value键值对存储有效时限是在客户端由app设置并作为参数传给服务端的。

同时服务端采用是偷懒替代法，服务端不会开额外的进程来实时监测过时的key-value键值对并删除，而是当且仅当，新来一个插入的数据，而此时又没有多余的空间放了，才会进行清除动作。

七、memcached连接

通过 telnet 命令指定主机ip和端口来连接memcached服务。

　　语法：　　telnet ip port

　　举例：　连接 127.0.0.1（本机，也可使用localhost），端口 11211 （默认端口）

　　　　　　telnet 127.0.0.1 11211

　　　　　　连接上后，啥都不显示，使用 stats 命令检测是否连接成功

Memcached学习笔记之一：memcached安装