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分布式数据库memcache入门

memcache的好处我就不在这里给大家多说了,它是一套分布式的高速缓存系统,由LiveJournal的Brad Fitzpatrick开发,但目前被许多网站使用以提升网站的访问速度,尤其对于一些大型的、需要频繁访问数据库的网站访问速度提升效果十分显著 。

分布式数据库

在一个高并发的web应用中,数据库存取瓶颈一直是个大问题,一旦达到某个极限,数据库很容易崩溃,但是如果我们把常用的数据放到内存中,在需要的时候从内存中取,不光读取速度快,而且节约数据库IO。

memcache简介

Memcache是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统,通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表,它能够用来存储各种格式的数据,包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。简单的说就是将数据调用到内存中,然后从内存中读取,从而大大提高读取速度。

memcache的mem是内存(memory),cache是缓存,结合是内存缓存的意思。我们应用memcache时,读取数据先从memcache内读取,若查找不到再去数据库里查找,并将数据存入memcache,待下次查找时便能轻易找到。

它有以下几点:

  • memcache是内存型的数据库 ,因为内存的关闭释放的特性,memcache也无法持久化存储内容;
  • memcache内部是分块存储,所以大于1M的数据也无法存储。
  • memcache依赖libevent库,安装前需确认已经安装了libevent库。
  • memcache是一个轻量级的内存型数据库,只支持key-value型的存储。
  • memcache中没有关于用户,密码的设置,所以在配置时要配置防火墙的端口限制连接,以达到安全的目的。
  • 使用repcached也能轻易实现memcache的单master单slave主从复制。

memcache的应用场景

  • 存储大量不需要持久存储或数据库内已存在不会变动的数据。
  • 读取数据非常频繁数据,要求小于1M。
  • 数据类型简单的key-value型数据。
  • 计算好的结果和渲染后的网页模板文件。
  • 因其原子递增性,可以用来计数。
  • 因为可以设置数据过期时间的特性,存储期限数据。不过需要注意,memcache会在分配的内存不足时以最近最少使用原则(LRU)重用内存,可能会导致信息提前被删除。
  • 用memcache存储session信息,以达到多服务器session共享。需要配置:php.ini:

memcache服务器的安装

memcache的安装简单,服务器可以在其官网http://www.memcached.org/下载,解压后在其目录下运行./configure -prefix=/path编译,然后make / make test / make install 得到可以直接执行的二进制文件。

使用./memcached命令即可开启服务器,其常用参数如下:

  • -p port 监听端口 (默认: 11211)
  • -d 以后台方式运行Memcached
  • -u username 运行Memcached的账户
  • -m n 最大的内存使用, 单位是MB,默认 64 MB
  • -c connections 最大连接数量, 默认是 1024

memcache的常用命令

用memcache客户端或telnet连接到memcache后,就可以对memcache进行操作了。

memcache数据结构简单,所以命令行命令也很少,下面以一条常用命令来简析一下命令格式:

add key flags expire_time length \r\n value

flags:是否压缩/序列化,通常为0。

expire_time:从存储后多久过期。以秒(s)为单位,最大为30天的长度,超过30天的长度被视为时间戳表示”到什么时候过期”,若设为0表示永不过期。

length:value长度,输入长度回车之后,命令行会读取你接下来输入的length个字符。

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set key flags expire_time length    //如果有值则覆盖原值,没有则新增,add在有值时会存储失败
get key                             //获取key的值
replace key flags expire_time length// 替换一个已存在的key
append/preappend key flags expire_time length//key的value后面/前面添加新内容。
preappend key flags expire_time length      //key的value前面添加新内容。
inc/dec key [n]                         //key的值递增/递减1/[n]
delete key                              //删除一个key
flush_all [n]                           //[在n秒后]删除全部数据
stats [options]                         //获取memcache[有关某一项]的详细信息

PHP的memcache扩展及应用

在https://pecl.php.net/index.php搜索获取到所需的memcache扩展包。

linux系统,直接挑选版本(推荐最新stable稳定版)下载,解压后在解压目录下用phpize工具产生configure文件,并用它安装,安装完成后在/php.ini中添加extension。具体可看我的博文linux下的PHP中的最后一节。

windows下要点击链接右边的“windows logo DLL”链接,并在新打开的页面中,按照版本、32位/64位、线程安全/非线程安全来选择自己所需要的扩展,具体选项可以在phpinfo();页面看到。下载完成后,将其放入phppath/ext/目录下,然后在php.ini中添加extension=php_memcacache.dll;重启服务器完成安装。

在phpinfo()页面中看到memcache扩展后,说明安装成功,我们就可以在php脚本中使用关于memcache的类函数库了。

在手册中我们可以找到许多关于php的memcache扩展的使用,以下是一个典型的memcache使用流程。

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$m=new Memcache();
$m->connect($host,$port);
$m->add($key,$value[,flags,$expire_time]);
$content=$m->get($key);
$m->close();

这是一个简单的memcache连接程序,在进行memcache分布式存储时,还需要用到$memcache->addServer()向memcache集群中添加服务器。

关于memcache的安装和一些注意事项我都提到了,总之如果你要是做分布式数据库的话,它绝对是你的不二选择,而且现在一些公司里面也很多用到了这个。

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