安裝和使用memcached

1、如何將 memcached 融入到您的環(huán)境中？在開始安裝和使用 using memcached 之前，我們需要了解如何將 memcached 融入到您的環(huán)境中。雖然在任何地方都可以使用 memcached，但我發(fā)現需要在數據庫層中執(zhí)行幾個經常性查詢時，memcached 往往能發(fā)揮最大的效用。我經常會在數據庫和應用服務器之間設置一系列 memcached 實例，并采用一種簡單的模式來讀取和寫入這些服務器。圖 1 可以幫助您了解如何設置應用程序體系結構：圖 1. 使用 memcached 的示例應用程序體系結構體系結構相當容易理解。我建立了一個 Web 層，其中包括一些 Apache 實例。下一

2、層是應用程序本身。這一層通常運行于 Apache Tomcat 或其他開源應用服務器之上。再下面一層是配置 memcached 實例的地方 即應用服務器與數據庫服務器之間。在使用這種配置時，需要采用稍微不同的方式來執(zhí)行數據庫的讀取和寫入操作。讀取我執(zhí)行讀取操作的順序是從 Web 層獲取請求（需要執(zhí)行一次數據庫查詢）并檢查之前在緩存中存儲的查詢結果。如果我找到所需的值，則返回它。如果未找到，則執(zhí)行查詢并將結果存儲在緩存中，然后再將結果返回給 Web 層。寫入將數據寫入到數據庫中時，首先需要執(zhí)行數據庫寫入操作，然后將之前緩存的任何受此寫入操作影響的結果設定為無效。此過程有助于防止緩存和數據庫之間出

3、現數據不一致性。安裝 memcachedmemcached 支持一些操作系統(tǒng)，包括 Linux®、Windows®、Mac OS 和 Solaris。在本文中，我將詳細介紹如何通過源文件構建和安裝 memcached。采用這種方式的主要原因是我在遇到問題時可以查看源代碼。 libeventlibevent 是安裝 memcached 的唯一前提條件。它是 memcached 所依賴的異步事件通知庫。您可以在 上找到關于 libevent 的源文件。接下來，找到其最新版本的源文件。對于本文，我們使用穩(wěn)定的 1.4.11 版本。獲取了歸檔文件之后，將它解壓

4、到一個方便的位置，然后執(zhí)行清單 1 中的命令：清單 1. 生成和安裝 libeventcd libevent-1.4.11-stable/./configuremakemake installmemcached從 Danga Interactive 獲取 memcached 源文件，仍然選擇最新的分發(fā)版。在撰寫本文時，其最新版本是 1.4.0。將 tar.gz 解壓到方便的位置，并執(zhí)行清單 2 中的命令：清單 2. 生成和安裝 memcachedcd memcached-1.4.0/./configuremakemake install完成這些步驟之后，您應該安裝了一個 memcached 工

5、作副本，并且可以使用它了。讓我們進行簡單介紹，然后使用它。 使用 memcached要開始使用 memcached，您首先需要啟動 memcached 服務器，然后使用 telnet 客戶機連接到它。要啟動 memcached，執(zhí)行清單 3 中的命令：清單 3. 啟動 memcached./memcached -d -m 2048 -l 0 -p 11211這會以守護程序的形式啟動 memcached（-d），為其分配 2GB 內存（-m 2048），并指定監(jiān)聽 localhost，即端口 11211。您可以根據需要修改這些值，但以上設置足以完成本文中的練習。接下來，您需要連接

6、到 memcached。您將使用一個簡單的 telnet 客戶機連接到 memcached 服務器。大多數操作系統(tǒng)都提供了內置的 telnet 客戶機，但如果您使用的是基于 Windows 的操作系統(tǒng)，則需要下載第三方客戶機。我推薦使用 PuTTy。安裝了 telnet 客戶機之后，執(zhí)行清單 4 中的命令：清單 4. 連接到 memcachedtelnet localhost 11211如果一切正常，則應該得到一個 telnet 響應，它會指示 Connected to localhost（已經連接到 localhost）。如果未獲得此響應，則應該返回之前的步驟并確保 libevent 和 m

7、emcached 的源文件都已成功生成。您現現已經登錄到 memcached 服務器。此后，您將能夠通過一系列簡單的命令來與 memcached 通信。9 個 memcached 客戶端命令可以分為三類：· 基本· 高級· 管理 基本 memcached 客戶機命令您將使用五種基本 memcached 命令執(zhí)行最簡單的操作。這些命令和操作包括： · set· add· replace· get· delete  前三個命令是用于操作存儲在 memcached 中的鍵值對的標準修改命令。它們都非常簡單易用，

8、且都使用清單 5 所示的語法：清單 5. 修改命令語法command <key> <flags> <expiration time> <bytes><value>表 1 定義了 memcached 修改命令的參數和用法。表 1. memcached 修改命令參數參數用法keykey 用于查找緩存值flags可以包括鍵值對的整型參數，客戶機使用它存儲關于鍵值對的額外信息expiration time在緩存中保存鍵值對的時間長度（以秒為單位，0 表示永遠）bytes在緩存中存儲的字節(jié)點value存儲的值（始終位于第二行）現在，我們來看看這

9、些命令的實際使用。set set 命令用于向緩存添加新的鍵值對。如果鍵已經存在，則之前的值將被替換。注意以下交互，它使用了 set 命令：set userId 0 0 512345STORED如果使用 set 命令正確設定了鍵值對，服務器將使用單詞 STORED 進行響應。本示例向緩存中添加了一個鍵值對，其鍵為 userId，其值為 12345。并將過期時間設置為 0，這將向 memcached 通知您希望將此值存儲在緩存中直到刪除它為止。add 僅當緩存中不存在鍵時，add 命令才會向緩存中添加一個鍵值對。如果緩存中已經存在鍵，則之前的值將仍然保持相同，并且您將獲得響應 NOT_STORED

10、。下面是使用 add 命令的標準交互：set userId 0 0 512345STOREDadd userId 0 0 555555NOT_STOREDadd companyId 0 0 3564STOREDreplace 僅當鍵已經存在時，replace 命令才會替換緩存中的鍵。如果緩存中不存在鍵，那么您將從 memcached 服務器接受到一條 NOT_STORED 響應。 下面是使用 replace 命令的標準交互： replace accountId 0 0 567890NOT_STOREDset accountId 0 0 567890STOREDreplace accountId

11、 0 0 555555STORED最后兩個基本命令是 get 和 delete。這些命令相當容易理解，并且使用了類似的語法，如下所示：command <key>接下來看這些命令的應用。get get 命令用于檢索與之前添加的鍵值對相關的值。您將使用 get 執(zhí)行大多數檢索操作。 下面是使用 get 命令的典型交互：set userId 0 0 512345STOREDget userIdVALUE userId 0 512345ENDget bobEND如您所見，get 命令相當簡單。您使用一個鍵來調用 get，如果這個鍵存在于緩存中，則返回相應的值。如果不存在，則不返回任何內容。

12、delete 最后一個基本命令是 delete。delete 命令用于刪除 memcached 中的任何現有值。您將使用一個鍵調用 delete，如果該鍵存在于緩存中，則刪除該值。如果不存在，則返回一條 NOT_FOUND 消息。 下面是使用 delete 命令的客戶機服務器交互：set userId 0 0 598765STOREDdelete bobNOT_FOUNDdelete userIdDELETEDget userIdEND高級 memcached 客戶機命令可以在 memcached 中使用的兩個高級命令是 gets 和 cas。gets 和 cas 命令需要結合使用。您將使用這

13、兩個命令來確保不會將現有的名稱/值對設置為新值（如果該值已經更新過）。我們來分別看看這些命令。gets gets 命令的功能類似于基本的 get 命令。兩個命令之間的差異在于，gets 返回的信息稍微多一些：64 位的整型值非常像名稱/值對的 “版本” 標識符。 下面是使用 gets 命令的客戶機服務器交互：set userId 0 0 512345STOREDget userIdVALUE userId 0 512345ENDgets userIdVALUE userId 0 5 412345END考慮 get 和 gets 命令之間的差異。gets 命令將返回一個額外的值 在本例中是整型值

14、 4，用于標識名稱/值對。如果對此名稱/值對執(zhí)行另一個 set 命令，則 gets 返回的額外值將會發(fā)生更改，以表明名稱/值對已經被更新。清單 6 顯示了一個例子：清單 6. set 更新版本指示符set userId 0 0 533333STOREDgets userIdVALUE userId 0 5 533333END您看到 gets 返回的值了嗎？它已經更新為 5。您每次修改名稱/值對時，該值都會發(fā)生更改。cas cas（check 和 set）是一個非常便捷的 memcached 命令，用于設置名稱/值對的值（如果該名稱/值對在您上次執(zhí)行 gets 后沒有更新過）。它使用與 set

15、命令相類似的語法，但包括一個額外的值：gets 返回的額外值。 注意以下使用 cas 命令的交互：set userId 0 0 555555STOREDgets userIdVALUE userId 0 5 655555ENDcas userId 0 0 5 633333STORED如您所見，我使用額外的整型值 6 來調用 gets 命令，并且操作運行非常順序?，F在，我們來看看清單 7 中的一系列命令：清單 7. 使用舊版本指示符的 cas 命令set userId 0 0 555555STOREDgets userIdVALUE userId 0 5 855555ENDcas userId

16、0 0 5 633333EXISTS注意，我并未使用 gets 最近返回的整型值，并且 cas 命令返回 EXISTS 值以示失敗。從本質上說，同時使用 gets 和 cas 命令可以防止您使用自上次讀取后經過更新的名稱/值對。緩存管理命令最后兩個 memcached 命令用于監(jiān)控和清理 memcached 實例。它們是 stats 和 flush_all 命令。stats stats 命令的功能正如其名：轉儲所連接的 memcached 實例的當前統(tǒng)計數據。在下例中，執(zhí)行 stats 命令顯示了關于當前 memcached 實例的信息：statsSTAT pid 63STAT uptime

17、101758STAT time 1248643186STAT version 1.4.11STAT pointer_size 32STAT rusage_user 1.177192STAT rusage_system 2.365370STAT curr_items 2STAT total_items 8STAT bytes 119STAT curr_connections 6STAT total_connections 7STAT connection_structures 7STAT cmd_get 12STAT cmd_set 12STAT get_hits 12STAT get_miss

18、es 0STAT evictions 0STAT bytes_read 471STAT bytes_written 535STAT limit_maxbytes 67108864STAT threads 4END此處的大多數輸出都非常容易理解。稍后在討論緩存性能時，我還將詳細解釋這些值的含義。至于目前，我們先來看看輸出，然后再使用新的鍵來運行一些 set 命令，并再次運行 stats 命令，注意發(fā)生了哪些變化。flush_all flush_all 是最后一個要介紹的命令。這個最簡單的命令僅用于清理緩存中的所有名稱/值對。如果您需要將緩存重置到干凈的狀態(tài)，則 flush_all 能提供很大的用

19、處。下面是一個使用 flush_all 的例子： set userId 0 0 555555STOREDget userIdVALUE userId 0 555555ENDflush_allOKget userIdEND緩存性能在本文的最后，我將討論如何使用高級 memcached 命令來確定緩存的性能。stats 命令用于調優(yōu)緩存的使用。需要注意的兩個最重要的統(tǒng)計數據是 et_hits 和 get_misses。這兩個值分別指示找到名稱/值對的次數（get_hits）和未找到名稱/值對的次數（get_misses）。結合這些值，我們可以確定緩存的利用率如何。初次啟動緩存時，可以看到 get_

20、misses 會自然地增加，但在經過一定的使用量之后，這些 get_misses 值應該會逐漸趨于平穩(wěn) 這表示緩存主要用于常見的讀取操作。如果您看到 get_misses 繼續(xù)快速增加，而 get_hits 逐漸趨于平穩(wěn)，則需要確定一下所緩存的內容是什么。您可能緩存了錯誤的內容。確定緩存效率的另一種方法是查看緩存的命中率（hit ratio）。緩存命中率表示執(zhí)行 get 的次數與錯過 get 的次數的百分比。要確定這個百分比，需要再次運行 stats 命令，如清單 8 所示：清單 8. 計算緩存命中率statsSTAT pid 6825STAT uptime 540692STAT time 1

21、249252262STAT version 1.2.6STAT pointer_size 32STAT rusage_user 0.056003STAT rusage_system 0.180011STAT curr_items 595STAT total_items 961STAT bytes 4587415STAT curr_connections 3STAT total_connections 22STAT connection_structures 4STAT cmd_get 2688STAT cmd_set 961STAT get_hits 1908STAT get_misses 780STAT evictions 0STAT bytes_read 57707