Memcache工作原理

 1       Memcache是什么

Memcache是danga.com的一个项目，最早是为 LiveJournal 服务的，目前全世界不少人使用这个缓存项目来构建自己大负载的网站，来分担数据库的压力。

它可以应对任意多个连接，使用非阻塞的网络IO。由于它的工作机制是在内存中开辟一块空间，然后建立一个HashTable，Memcached自管理这些HashTable。

   

为什么会有Memcache和memcached两种名称？

其实Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名，

    

Memcache官方网站：http://www.danga.com/memcached，

2       Memcache工作原理

首先 memcached 是以守护程序方式运行于一个或多个服务器中，随时接受客户端的连接操作，客户端可以由各种语言编写，目前已知的客户端 API 包括 Perl/PHP/Python/Ruby/Java/C#/C 等等。客户端在与 memcached 服务建立连接之后，接下来的事情就是存取对象了，每个被存取的对象都有一个唯一的标识符 key，存取操作均通过这个 key 进行，保存到 memcached 中的对象实际上是放置内存中的，并不是保存在 cache 文件中的，这也是为什么 memcached 能够如此高效快速的原因。注意，这些对象并不是持久的，服务停止之后，里边的数据就会丢失。

与许多 cache 工具类似，Memcached 的原理并不复杂。它采用了C/S的模式，在 server 端启动服务进程，在启动时可以指定监听的 ip，自己的端口号，所使用的内存大小等几个关键参数。一旦启动，服务就一直处于可用状态。Memcached 的目前版本是通过C实现，采用了单进程，单线程，异步I/O，基于事件 (event_based) 的服务方式.使用 libevent 作为事件通知实现。多个 Server 可以协同工作，但这些 Server 之间是没有任何通讯联系的，每个 Server 只是对自己的数据进行管理。Client 端通过指定 Server 端的 ip 地址(通过域名应该也可以)。需要缓存的对象或数据是以 key->value 对的形式保存在Server端。key 的值通过 hash 进行转换，根据 hash 值把 value 传递到对应的具体的某个 Server 上。当需要获取对象数据时，也根据 key进行。首先对 key 进行 hash，通过获得的值可以确定它被保存在了哪台 Server 上，然后再向该 Server 发出请求。Client 端只需要知道保存 hash(key) 的值在哪台服务器上就可以了。

        其实说到底，memcache 的工作就是在专门的机器的内存里维护一张巨大的 hash 表，来存储经常被读写的一些数组与文件，从而极大的提高网站的运行效率。

3       如何使用

• 建立Manager类

  

Java代码 

1. package com.alisoft.sme.memcached;  
2.   
3. import java.util.Date;  
4.   
5. import com.danga.MemCached.MemCachedClient;  
6. import com.danga.MemCached.SockIOPool;  
7.   
8. public class MemCachedManager {  
9.   
10.     // 创建全局的唯一实例  
11.     protected static MemCachedClient mcc = new MemCachedClient();  
12.   
13.     protected static MemCachedManager memCachedManager = new MemCachedManager();  
14.   
15.     // 设置与缓存服务器的连接池  
16.     static {  
17.         // 服务器列表和其权重  
18.         String[] servers = { "127.0.0.1:11211" };  
19.         Integer[] weights = { 3 };  
20.   
21.         // 获取socke连接池的实例对象  
22.         SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();  
23.   
24.         // 设置服务器信息  
25.         pool.setServers(servers);  
26.         pool.setWeights(weights);  
27.   
28.         // 设置初始连接数、最小和最大连接数以及最大处理时间  
29.         pool.setInitConn(5);  
30.         pool.setMinConn(5);  
31.         pool.setMaxConn(250);  
32.         pool.setMaxIdle(1000 * 60 * 60 * 6);  
33.   
34.         // 设置主线程的睡眠时间  
35.         pool.setMaintSleep(30);  
36.   
37.         // 设置TCP的参数，连接超时等  
38.         pool.setNagle(false);  
39.         pool.setSocketTO(3000);  
40.         pool.setSocketConnectTO(0);  
41.   
42.         // 初始化连接池  
43.         pool.initialize();  
44.   
45.         // 压缩设置，超过指定大小（单位为K）的数据都会被压缩  
46.         mcc.setCompressEnable(true);  
47.         mcc.setCompressThreshold(64 * 1024);  
48.     }  
49.   
50.     /** 
51.      * 保护型构造方法，不允许实例化！ 
52.      *  
53.      */  
54.     protected MemCachedManager() {  
55.   
56.     }  
57.   
58.     /** 
59.      * 获取唯一实例. 
60.      *  
61.      * @return 
62.      */  
63.     public static MemCachedManager getInstance() {  
64.         return memCachedManager;  
65.     }  
66.   
67.     /** 
68.      * 添加一个指定的值到缓存中. 
69.      *  
70.      * @param key 
71.      * @param value 
72.      * @return 
73.      */  
74.     public boolean add(String key, Object value) {  
75.         return mcc.add(key, value);  
76.     }  
77.   
78.     public boolean add(String key, Object value, Date expiry) {  
79.         return mcc.add(key, value, expiry);  
80.     }  
81.   
82.     public boolean replace(String key, Object value) {  
83.         return mcc.replace(key, value);  
84.     }  
85.   
86.     public boolean replace(String key, Object value, Date expiry) {  
87.         return mcc.replace(key, value, expiry);  
88.     }  
89.   
90.     /** 
91.      * 根据指定的关键字获取对象. 
92.      *  
93.      * @param key 
94.      * @return 
95.      */  
96.     public Object get(String key) {  
97.         return mcc.get(key);  
98.     }  
99.   
100.     public static void main(String[] args) {  
101.         MemCachedManager cache = MemCachedManager.getInstance();  
102.         cache.add("hello", 234);  
103.         System.out.print("get value : " + cache.get("hello"));  
104.     }  
105. }  

 建立数据对象

Java代码 

1. package com.alisoft.sme.memcached;  
2.   
3. import java.io.Serializable;  
4.   
5. public class TBean implements Serializable {  
6.       
7.     private static final long serialVersionUID = 1945562032261336919L;  
8.   
9.     private String name;  
10.   
11.     public String getName() {  
12.         return name;  
13.     }  
14.   
15.     public void setName(String name) {  
16.         this.name = name;  
17.     }  
18. }  

Java代码 

1. <pre name="code" class="java"> </pre>  
2.   
3. <h2 style="margin: 13pt 0cm 13pt 28.8pt;"><span style="" lang="EN-US"><span style=""><span style="font-family: 'Times New Roman';">   </span></span></span><span style=""><span style="font-size: large;">创建测试用例</span></span></h2>  
4. <h2 style="margin: 13pt 0cm 13pt 28.8pt;"> </h2>  
5. <pre name="code" class="java">package com.alisoft.sme.memcached.test;  
6.   
7. import junit.framework.TestCase;  
8.   
9. import org.junit.Test;  
10.   
11. import com.alisoft.sme.memcached.MemCachedManager;  
12. import com.alisoft.sme.memcached.TBean;  
13.   
14. public class TestMemcached extends TestCase {  
15.   
16.     private static MemCachedManager cache;  
17.   
18.     @Test  
19.     public void testCache() {  
20.           
21.         TBean tb = new TBean();  
22.         tb.setName("E网打进");  
23.         cache.add("bean", tb);  
24.           
25.         TBean tb1 = (TBean) cache.get("bean");  
26.         System.out.println("name=" + tb1.getName());  
27.         tb1.setName("E网打进_修改的");  
28.           
29.         tb1 = (TBean) cache.get("bean");  
30.         System.out.println("name=" + tb1.getName());  
31.     }  
32.   
33.     @Override  
34.     protected void setUp() throws Exception {  
35.         super.setUp();  
36.         cache = MemCachedManager.getInstance();  
37.     }  
38.   
39.     @Override  
40.     protected void tearDown() throws Exception {  
41.         super.tearDown();  
42.         cache = null;  
43.     }  
44.   
45. }  
46. </pre>  
47. <h2 style="margin: 13pt 0cm 13pt 28.8pt;"> <span style="">测试结果</span></h2>  
48. <h2 style="margin: 13pt 0cm 13pt 28.8pt;"><span style="">  
49. <pre name="code" class="java">[INFO] ++++ serializing for key: bean for class: com.alisoft.sme.memcached.TBean  
50. [INFO] ++++ memcache cmd (result code): add bean 8 0 93 (NOT_STORED)  
51. [INFO] ++++ data not stored in cache for key: bean  
52. [INFO] ++++ deserializing class com.alisoft.sme.memcached.TBean  
53. name=E网打进  
54. [INFO] ++++ deserializing class com.alisoft.sme.memcached.TBean  
55. name=E网打进  
56. </pre>  
57.  </span></h2>  
58.