正確理解memcached，才能更好的使用

基於memcached官方wiki，寫了幾篇 memcached 內部機制的文章，比如記憶體分配、LRU的工作原理。接下來從應用的角度說說memcached，只有從正確的角度理解，才能更好的應用，否則就會出現很多誤解，比如有時候比較memcached和redis是毫無意義的。

1：記憶體、記憶體、記憶體

memcached是完全基於記憶體操作的，是一個快取系統，從本質它不是一個資料庫系統，也不支援持久化。

既然是記憶體，在使用之前問自己，memcached快取的資料如果丟失，會影響你的業務嗎？

2：分散式系統

memcached本身是一個非常輕量級的服務，不支援主輔同步，也沒有叢集的概念。但為了可擴充套件性，memcached 伺服器端和 memcached 客戶端結合起來可以構成一個分散式系統。

在memcached分散式系統中，各個 memcached 節點之間無須通訊，所以擴充套件性非常好。

3：不支援複雜的操作

和 redis 不一樣的是，memcached 沒有複雜的資料結構（比如佇列、集合），它只能儲存字串型別，也不關心具體儲存什麼，這是它的一個優勢：簡單。但很多人用的時候可能就不爽了，說它比 redis 弱爆了，其實雙方的應用場景不一樣。

當然也可以基於基本命令模擬一些資料結構，這是允許的，但這和memcached無關。

4：原子操作

memcached 所有操作都是 O(1) ，都是原子操作，同一時間操作多個 set 不會有任何的影響。

5：效能

memcached 效能高的原因主要在於 libevent 事件機制、多執行緒、全記憶體操作、模型簡單（比如 O(1)，儘量避免鎖機制）。

配置相對較高的伺服器，每秒可以處理 200,000+ 的請求，即使在很慢的機器上，每秒處理幾百次也毫無壓力。

memcached 所有的操作都是 O(1)，set/get 操作不應該出現滯後，一個請求正常情況下不到 1ms 就能返回，如果遇到 Hang，那可能是連線數過多、產生了 swap、遇到了網路問題。

6：不推薦儲存 session 資料

現在很多業務都用 memcached 儲存 session 資料，在使用之前一定要評估風險，因為 memcached 是基於記憶體的，如果儲存的 session 丟失了，會話使用者就掉線了。

7：不支援名稱空間

memcached 一般針對某個key進行操作，不支援 namespace 功能，原因在於為了實現namespace，會讓系統實現複雜化（比如為了實現過期設定功能）。

但名稱空間的作用卻非常大，比如以下需求：

• 希望批次刪除某些 key。

• 如果獲取相關聯資料（比如有多個key），但 memcached 節點非常多，如果這些key根據 Hash 演算法分散儲存到多個節點，那麼獲取的時候效能就會下降。

但很多客戶端模擬實現了namespace功能 ，比如 PHP memcached 擴充套件就有相應的函式，比如 addByKey()，getAllKeys() 等函式，這些後續我再說。

8：Failure or Failover

如果你的應用沒有使用一致性hash演算法或其他的hash演算法，連線某一個memcache節點的時候，如果網路連線超時，或某個節點不能通訊（比如網線被拔了），那麼客戶端呼叫只能選擇 Failure，遇到這樣的情況，可能就要去後端讀取資料了。

如果你的應用使用一致性hash演算法，那麼應該選擇 Failure or Failover？

這裡有一個誤區，一致性 hash 演算法是減少上線或下線伺服器帶來的快取失效問題，本質上不是為了讓客戶端隨時隨地都能獲取到資料。

如果網路連線超時，或某個節點不能通訊（比如網線被拔了），儘量不要選擇自動 Failover，比如三個節點，本來某個 key 對應第一個節點，如果客戶端發現第一個節點不可用，就自動儲存到第二個節點，原因就在於如果第一個節點恢復了，可能獲取到舊的資料（在 Failover 的時候新資料更新到第二個節點）。

根據這一原則，PHP memcached 擴充套件預設是不做 Failover 的，這也是正確的應用方式，如果你實在要 Failover，可以使用下面的程式碼。

$memcache = new Memcached;
$memcache->setOption(Memcached::OPT_DISTRIBUTION,Memcached::DISTRIBUTION_CONSISTENT);
$memcache->setOption(Memcached::OPT_SERVER_FAILURE_LIMIT, 1);
$memcache->setOption(Memcached::OPT_AUTO_EJECT_HOSTS,true);
$memcache->addServer('localhost', 11212);
$memcache->addServer('localhost', 11213);
$memcache->set("abc",1);echo $memcache->get("abc");
print_r($memcache->getResultMessage());

9：能不能list所有的keys

不能，memcached 本身不支援，它就是一個 key-value 系統，但如果實在想實現list，可以透過兩個辦法：

• 推薦在啟動的時候配置 -vvv，這樣能夠將所有set的key列印出來，而且是排查問題非常好的方法。

• 執行 stats cachedump 命令，不過不推薦使用，因為操作比較慢，而且只能拿到區域性的資料。

10：memcached 應用場景？

• 能快取任何資料，有效減少後端的壓力並提升響應能力。

• 計算器，比如利用 incr 命令。

• Rate limiting，非常有用，比如登陸系統可以使用它限制非法登陸。

• 雖然 memcached 不支援佇列和堆疊，但 append/prepend 命令還是有一定作用的，比如可以實現排行榜。

作者：虞大膽的嘰嘰喳喳
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