【學習點滴-memcached】 分布式緩衝系統 Memcached 入門

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維基百科上對 Memcached 的介紹是一個分布式的緩衝系統， 但是 Memcachd 到底是什麼意思，有什麼作用呢？緩衝一般用來儲存一些經常被存取的資料和資源（例如：瀏覽器會將訪問過的網頁會話緩衝起來），因為通過緩衝來存取資料要比從磁碟存取同樣的資料要快得多。所以Memcached
顧名思義，意味著 “記憶體緩衝”，所有緩衝的內容都在伺服器的記憶體中。記憶體中的這些快取資料可以通過 API 的方式被存取。資料是以 key/value 的配對方式存在的，就像一個很大的 Hash 表。

分布式是 Memcached 的主要特性，所以你可以在多台伺服器上來安裝Memcached 來組建一個更大的快取服務器。這樣一來，Memcached
可以協助我們使資料庫的壓力降到最低， 從而我們可以構建出更快的、更具擴充性的 WEB 應用。圖一展示了 Memcache 如何與資料庫端協同工作的情況。

圖一：Memcache 如何和資料庫協同工作

Memcache 如何工作?

圖一展示的流程，相信有開發過資料庫應用的同學都不會陌生。我們來一步步的說明圖中發生了什麼事情：

1. 檢查使用者請求的資料是緩衝中是否有存在，如果有存在的話，只需要直接把請求的資料返回，這時候跟資料庫就完全扯不上關係了。
2. 如果請求的資料在緩衝中找不到，這時候再去查詢資料庫。返回請求資料的同時，把資料存放區到緩衝中一份。
3. 保持緩衝的“新鮮性”，每當資料發生變化的時候（比如，資料有被修改，或被刪除的情況下），要同步的更新緩衝資訊，確保使用者不會在緩衝取到舊的資料。

顯而易見，Memcached 在高並發的資料查詢和海量資料輸出的情況下，可以起到很大的作用。因為訪問Memcached
中的記憶體資料，要比資料庫的磁碟資料快的多。

如何安裝 Memcache?

如果你想在自己的伺服器上嘗試使用
Memcached，第一步就是要在你的伺服器上安裝
Memcached 的相關組件。好在Memcached 在很多伺服器的發行版軟體上都已經被預先安裝了。你可以通過在 Shell 下執行下面的命令，來檢查你的伺服器上有沒有被預先安裝了Memcached：

1	memcached -h

如果
Memcached 有被安裝過，上面的命令會輸出已經安裝的版本號碼資訊及一些協助資訊，否則則會返回一個錯誤。
下面以 CentOs 發行版為例，簡單介紹一下如何安裝
Memcached。

yum install memcached

上面的命令會線上搜尋並安裝最新的
Memcached 包。
Memcache 在什麼情況下被使用，什麼情況下不要使用?

你在何時應該使用 Memcache，又要在何時避免使用它？現在你已經知道了，Memcahced 是被設計為減輕資料庫端壓力的。但是你最好能制定一個良好的策略，來想辦法讓Memcached 來儘可能的緩衝那些最影響效能的查詢。你可以試著為應用中的所有查詢做一些執行時間日誌，可以協助你來分析哪些內容是要重點被緩衝的。
現在假設你正在運營一個電子商務網站。 你可以在
Memcached 中緩衝產品的簡介、運送資訊，或者其它一些需要複雜查詢的資料，等等。當一個產品頁被載入的時候，上面提到的資料將會跳過資料庫查詢，直接從緩衝中取得。緩衝可以大大的改變你的網站整體效能表現，你只需要記得在後台更新產品的時候，把這些緩衝一併更新就行了。
還有一些情況下，快取資料並不是一個好主意，比如在一個資料被頻繁更新的時候，每一次資料的更新，我們都需要去同時更新緩衝，緩衝的命中率不高，會導致一些額外的效能犧牲。這種情況下，或許直接查資料庫會更好一些。
Memcached 的安全性

如果你瞭解了
Memcached 的工作流程， 你可能已經注意到了，在訪問緩衝的過程中，沒有任何許可權控制的相關流程。如果你的資料不是非常重要的，你大可不必擔心這方面的安全問題。如果你需要的話，以下幾點可以協助你更完全的使用它:

1. 使用唯一的 Key：因為在
   Memcached 中的資料是以一個大的數組形式存在的，所以你應該使用唯一的 key。訪問你的資料的唯一辦法就是通過你儲存資料時的 key，除此之外再沒有其它可查詢的辦法。
2. 保證你的
   Memcached 器安全: 因為
   Memcached 本身並沒有身分識別驗證機制，所以對
   Memcached 的伺服器查詢，都應該通過防火牆進行。你可以在防火牆上設定規則，哪些伺服器是允許被訪問的，哪些是不允許被訪問的。
3. 加密你的資料： 你可以將資料和 Key 通過加密的方式儲存在
   Memcached 中。 這需要花費一些額外的 CPU 時間，但是為了你的資料安全，在情況允許的情況下，這個方法值得你去嘗試。

Memcached 代碼執行個體

讓我們來看一個實際的 PHP 例子。下面的代碼展示了如何從緩衝中取得資料，如果資料不存在，則自動從資料庫中查詢需要的資料，並將查詢到的資料儲存到緩衝中的過程。
要在你的網站使用上面的代碼，請先確認你有安裝
Memcached 的 PHP 擴充。你可以通過 PECL 來安裝對應的開發包。

class MyCache{    private $cache;      function  __construct(){        $this->cache = new Memcache();        // you can replace localhost by Memcached server IP addr and port no.        $this->cache->connect('localhost', 10987);    }    function get_data($key){      $data = $this->cache->get($key);      if($data != null){                    return $data;      }      else{          if($this->cache->getResultCode() == Memcached::RES_NOTFOUND){              //do the databse query here and fetch data              $this->cache->set($key,$data_returned_from_database);          }          else{              error_log('No data for key '.$key);          }      }  }}  $cache = MyCache();$cache->get_data('foo');

總結

Memcached 是一個強大的工具，幫忙你建立像 Wikipedia、Flickr、Digg 這樣的大型 WEB 應用。只要通過Memcached
就可以輕鬆提高你的網站效能，你還等什嗎？
翻譯：avenge
原文連結：http://www.developer.com/features/article.php/52691_3901666_1/Getting-Started-with-Memcached-Distributed-Memory-Caching.htm