—————————————-概述—————————————-

Memcached是一套高性能分布式內(nèi)存對象緩存服務器。它將所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)保存在內(nèi)存中，在內(nèi)存中會維護一個巨大的hash表，支持任意存儲類型的數(shù)據(jù)，很多網(wǎng)站通過Memcached提高網(wǎng)站的訪問速度，尤其是對于大型的需要頻繁訪問的網(wǎng)站，減少查詢效率，提高查詢速度

—————————————-架構(gòu)—————————————-

C/S架構(gòu)：

服務端：Memcached服務端，通過C語言編寫而成

客戶端：Memcached API客戶端，可以通過任何語言編寫，如php、py等

特點：

1.為了提高性能，memcached中保存的數(shù)據(jù)都存儲在memcached內(nèi)置的內(nèi)存空間中：由于數(shù)據(jù)僅存在于內(nèi)存中，因此重啟memcached、重啟操作系統(tǒng)會導致全部數(shù)據(jù)消失

2.基于libevent的事件處理：libevent是個程序庫，它將Linux的epoll、BSD類操作系統(tǒng)的kqueue等事件處理功能封裝成統(tǒng)一的接口；即使對服務器的連接數(shù)增加，也能發(fā)揮O(1)的性能；memcached使用這個libevent庫，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系統(tǒng)上發(fā)揮其高性能

3.簡單key/value存儲：服務器不關(guān)心數(shù)據(jù)本身的意義及結(jié)構(gòu)，只要是可序列化數(shù)據(jù)即可；存儲項由“鍵、過期時間、可選的標志及數(shù)據(jù)”四個部分組成

4.功能的實現(xiàn)一半依賴于客戶端，一半基于服務器端：客戶負責發(fā)送存儲項至服務器端、從服務端獲取數(shù)據(jù)以及無法連接至服務器時采用相應的動作；服務端負責接收、存儲數(shù)據(jù)，并負責數(shù)據(jù)項的超時過期

—————————————-緩存策略—————————————-

Slab Allocator機制基本原理：

按照預先規(guī)定的大小，將分配的內(nèi)存分割成特定長度的塊chunk，并把尺寸相同的塊分成組，以完全解決內(nèi)存碎片問題。但由于分配的是特定長度的內(nèi)存，因此無法有效利用分配的內(nèi)存。比如將100字節(jié)的數(shù)據(jù)緩存到128字節(jié)的chunk中，剩余的28字節(jié)就浪費了；按照預先規(guī)定的大小，將分配的內(nèi)存分割成特定長度的內(nèi)存塊chunk，再把尺寸相同的內(nèi)存塊分層組chunk集合，這些內(nèi)存不會釋放，可以反復利用

Slab Allocation機制角色：

1.chunk為固定大小的內(nèi)存空間，默認為96Byte

2.page對應實際的物理空間，1個page為1M

3.同樣大小的chunk集合又稱為slab

客戶端選擇slab機制：

下面說明memcached如何針對客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)選擇slab并緩存到chunk中；memcached根據(jù)收到的數(shù)據(jù)的大小，選擇最適合數(shù)據(jù)大小的slab； memcached中保存著slab內(nèi)空閑chunk的列表，根據(jù)該列表選擇chunk， 然后將數(shù)據(jù)緩存于其中

內(nèi)存釋放機制：

Laxzy Expiration：

Memcached每個被存取的對象都有唯一的標識符key，存取操作均通過key進行，例如可以把后端數(shù)據(jù)庫中的select操作提取出來，然后對相應的SQL進行hash計算得出key，然后以這個key在memcached中查找數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)不存在，說明其尚未被寫入緩存中，并設(shè)置一個失效時間（比如1小時），在失效時間內(nèi)的數(shù)據(jù)都是從緩存中提取，這樣就有效地減少了數(shù)據(jù)庫的壓力

Least Recently Used（LRU）：

刪除“最近最少使用”的記錄的機制；當memcached的內(nèi)存空間不足時，從最近未被使用的記錄中搜索，并將其空間分配給新的記錄；-M 參數(shù)禁止LRU功能，內(nèi)存用盡時，memcached會返回錯誤，不建議使用memcached -M -m 1024