概述

　　memcache是一套開放源的分布式高速緩存系統(tǒng)。由服務(wù)端和客戶端組成，以守護(hù)程序(監(jiān)聽)方式運(yùn)行于一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器中，隨時(shí)會(huì)接收客戶端的連接和操作。memcache主要把數(shù)據(jù)對(duì)象緩存到內(nèi)存中，通過在內(nèi)存里維護(hù)一個(gè)統(tǒng)一的巨大的hash表。簡(jiǎn)單的說就是將數(shù)據(jù)調(diào)用到內(nèi)存中，然后從內(nèi)存中讀取，從而大大提高讀取速度。memcache基于一個(gè)存儲(chǔ)鍵/值對(duì)的hashmap進(jìn)行存儲(chǔ)對(duì)象到內(nèi)存中。memcache是用C寫的，但是客戶端可以用任何語言來編寫，并通過memcached協(xié)議與守護(hù)進(jìn)程通信。

　　特性：　　
•在 Memcached中可以保存的item數(shù)據(jù)量是沒有限制的，只要內(nèi)存足夠 。
•Memcached單進(jìn)程在32位系統(tǒng)中最大使用內(nèi)存為2G，若在64位系統(tǒng)則沒有限制,這是由于32位系統(tǒng)限制單進(jìn)程最多可使用2G內(nèi)存,要使用更多內(nèi)存，可以分多個(gè)端口開啟多個(gè)Memcached進(jìn)程 。
•最大30天的數(shù)據(jù)過期時(shí)間,設(shè)置為永久的也會(huì)在這個(gè)時(shí)間過期，常量REALTIME_MAXDELTA
•單個(gè)item最大數(shù)據(jù)是1MB，超過1MB數(shù)據(jù)不予存儲(chǔ)，常量POWER_BLOCK 1048576進(jìn)行控制

Windows下安裝Memcache

　　了解memcache一些基本信息后，在來嘗試在windows下安裝memcache服務(wù)端。
1.首先下載memcache安裝文件：【安裝包】。安裝包里面會(huì)有x64和x86兩個(gè)文件夾，根據(jù)操作系統(tǒng)選擇一個(gè)打開會(huì)找到memcached.exe。這個(gè)文件不能直接雙擊運(yùn)行安裝，需要通過cmd進(jìn)行安裝。
2.安裝步驟如圖所示：

步驟:

1.窗口+R：輸入cmd
2.進(jìn)行G盤： 輸入 G:
3.進(jìn)行Memcached for window 32/64的安裝目錄：輸入 cd CK\memcached_en32or64\x64
4.安裝memcached:輸入 memcached -d install
5.啟動(dòng)服務(wù)：輸入 memcached -d start

啟動(dòng)服務(wù)后在Windows進(jìn)程中可以看到memcached.exe.

memcached -d start|stop|shutdown|restart|uninstall|install 啟動(dòng)|停止|關(guān)閉|重啟|卸載|安裝。

安裝步驟不是很復(fù)雜。第一：找到文件(memcached.exe)路徑。第二： memcached -d install 就OK..

基本默認(rèn)參數(shù)說明：

-p 監(jiān)聽的端口
-l 連接的IP地址, 默認(rèn)是本機(jī)
-d start 啟動(dòng)memcached服務(wù)
-d restart 重起memcached服務(wù)
-d stop|shutdown 關(guān)閉正在運(yùn)行的memcached服務(wù)
-d install 安裝memcached服務(wù)
-d uninstall 卸載memcached服務(wù)
-u 以的身份運(yùn)行 (僅在以root運(yùn)行的時(shí)候有效)
-m 最大內(nèi)存使用，單位MB。默認(rèn)64MB
-M 內(nèi)存耗盡時(shí)返回錯(cuò)誤，而不是刪除項(xiàng)
-c 最大同時(shí)連接數(shù)，默認(rèn)是1024
-f 塊大小增長(zhǎng)因子，默認(rèn)是1.25
-n 最小分配空間，key+value+flags默認(rèn)是48
-h 顯示幫助

服務(wù)器操作完成后，我們可以在本機(jī)telnet 到服務(wù)測(cè)試一個(gè)下。（如果提示telnet命令不存在，需要去控件面板開啟windows的tel服務(wù)功能， win7的開啟tel功能操作步驟是：【控制面板】->【程序和功能】->【打開或關(guān)閉window功能】，然后找到并勾選tel相關(guān)即可。其他window系統(tǒng)步驟類似。）

測(cè)試telnet是否正常運(yùn)行 telnet 172.21.0.192 11211

進(jìn)入后先按ctrl+]啟動(dòng)回示功能，否則無法看到輸入信息。回示功能啟動(dòng)成功后如下圖：

然后按回車輸入?yún)?shù)stats:

安裝和測(cè)試工作已完成..

實(shí)例代碼

有很多C#版本的Memcached客戶端程序。在這里我們使用的是Memcached.ClientLibrary.dll客戶端調(diào)用方法，調(diào)用需要二個(gè)DLL:

Memcached.ClientLibrary.dll (Memcached客戶端類庫)

log4net.dll　(log4net是為Memcached提供日志記錄) DLL下載地址：【點(diǎn)擊下載】

在項(xiàng)目中引用這個(gè)二個(gè)dll,引用log4net.dll后還需進(jìn)行一系列配置工作。在上篇博客中有對(duì)log4net的配置介紹。

【Log4Net 日志配置[附帶源碼]】

注意：Memcached.ClientLibrary.dll和log4net.dll有版本對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.如果使用WinForm或控制臺(tái)應(yīng)用程序把log4net的配置文件獨(dú)立出現(xiàn),和寫在App.config里面需要小小設(shè)置一下。

如圖：Log4Net.config屬性“復(fù)制到輸出目錄”：“始終復(fù)制”。不然在bin目錄下找不到對(duì)應(yīng)配置信息會(huì)產(chǎn)生報(bào)錯(cuò)。

memcache基于一個(gè)存儲(chǔ)鍵/值對(duì)的hashmap進(jìn)行存儲(chǔ)對(duì)象到內(nèi)存中。所以我們可以理解為主要在操作hashmap的鍵值對(duì)。

以下是一些簡(jiǎn)單操作[增，刪，改，查，設(shè)置過期時(shí)間]：

//參數(shù)設(shè)置
string SockIOPoolName = "Test_SockIOPoolName";
string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211" };

//設(shè)置連接池
SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance(SockIOPoolName);
SPool.SetServers(MemcacheServiceList);
SPool.Initialize();

//實(shí)例化Client
MemcachedClient MClient = new MemcachedClient();
MClient.PoolName = SockIOPoolName;

Console.WriteLine("1.創(chuàng)建memcache緩存Hello World");
MClient.Add("Key1001", "Hello World");
Console.WriteLine("2.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));

Console.WriteLine("3.修改memcache緩存Hello World");
MClient.Set("Key1001", "Hello World - 修改版");
Console.WriteLine("4.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));

if (MClient.KeyExists("Key1001"))
{
 Console.WriteLine("5.刪除memcache緩存");
 MClient.Delete("Key1001");
}

if (MClient.KeyExists("Key1001"))
 Console.WriteLine(MClient.Get("Key1001"));
else
 Console.WriteLine("6.刪除已刪除");

Student stud = new Student() { id = "10001", name = "張三" };
MClient.Add("student", stud);
Student Get_stud = MClient.Get("student") as Student;
Console.WriteLine("6.緩存實(shí)體對(duì)象：{0} {1}", Get_stud.id, Get_stud.name);

MClient.Add("Key1002", "我已設(shè)置過期時(shí)間1分鐘", DateTime.Now.AddMinutes(1));
while (true)
{
 if (MClient.KeyExists("Key1002"))
 {
 Console.WriteLine("key:Key1002 Value:{0},當(dāng)前時(shí)間：{1}", MClient.Get("Key1002"), DateTime.Now);
 Thread.Sleep(20000);
 }
 else
 {
 Console.WriteLine("key:Key1002 我已過期,當(dāng)前時(shí)間：{0}", DateTime.Now);
 break;
 }
}

輸出結(jié)果：

Memcached緩存過期機(jī)制：

惰性刪除：它并沒有提供監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)過期的機(jī)制，而是惰性的，當(dāng)查詢到某個(gè)key數(shù)據(jù)時(shí)，如果過期那么直接拋棄。

比如鍵key1002在2015-04-09 13：54 ：18 我設(shè)置他的值為:”我已設(shè)置過期時(shí)間1分鐘“。他的過期時(shí)間為1分鐘。等到2015-04-09 13：55 ：18時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)該過期，但在內(nèi)存中還是會(huì)保存這條數(shù)據(jù)，而是等客戶端來請(qǐng)求這條數(shù)據(jù)時(shí)判斷數(shù)據(jù)是否過期。過期就直接刪除返回空。如果內(nèi)存滿了memcached會(huì)把最長(zhǎng)時(shí)間未使用到期的緩存記錄給刪除，騰出空間繼續(xù)使用。

Memcached分布存儲(chǔ)

下面假設(shè)memcached服務(wù)器有node1～node3三臺(tái)，應(yīng)用程序要保存鍵名為“tokyo”、“kanagawa”、“chiba”、“saitama”、“gunma”的數(shù)據(jù)。

首先向memcached中添加“tokyo”。將“tokyo”傳給客戶端程序庫后，客戶端實(shí)現(xiàn)的算法就會(huì)根據(jù)“鍵”來決定保存數(shù)據(jù)的memcached服務(wù)器。服務(wù)器選定后，即命令它保存“tokyo”及其值。

同樣，“kanagawa”、“chiba”、“saitama”、“gunma”都是先選擇服務(wù)器再保存。接下來獲取保存的數(shù)據(jù)。獲取時(shí)也要將要獲取的鍵“tokyo”傳遞給函數(shù)庫。函數(shù)庫通過與數(shù)據(jù)保存時(shí)相同的算法，根據(jù)“鍵”選擇服務(wù)器。使用的算法相同，就能選中與保存時(shí)相同的服務(wù)器，然后發(fā)送get命令。只要數(shù)據(jù)沒有因?yàn)槟承┰虮粍h除，就能獲得保存的值。

這樣，將不同的鍵保存到不同的服務(wù)器上，就實(shí)現(xiàn)了memcached的分布式。memcached服務(wù)器增多后，鍵就會(huì)分散，即使一臺(tái)memcached服務(wù)器發(fā)生故障無法連接，也不會(huì)影響其他的緩存，系統(tǒng)依然能繼續(xù)運(yùn)行。 （參考：memcached全面剖析）

//參數(shù)
string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211", "172.21.0.28:11211", "172.21.13.246:11211" };

//設(shè)置連接池
SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance();
SPool.SetServers(MemcacheServiceList);
SPool.Initialize();

MemcachedClient MClient = new MemcachedClient();
MClient.FlushAll();

int count = 5;
var time = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
 MClient.Add(i.ToString(), "value" + i);
}
Console.WriteLine("memcached緩存創(chuàng)建成功。耗時(shí):{0}",time.ElapsedTicks);


time = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
 if (MClient.KeyExists(i.ToString()))
 {
 Console.WriteLine("key:{0}.value:{1}", i, MClient.Get(i.ToString()));
 }
 else
 {
 Console.WriteLine("--------未能查詢到數(shù)據(jù)key:{0}--------",i);
 }
}
Console.WriteLine("memcached緩存數(shù)據(jù)查詢完成。耗時(shí):{0}", time.ElapsedTicks);

SPool.Shutdown();

【實(shí)例代碼】

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