Memcache

Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程（daemon ）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写，并通过memcached协议与守护进程通信。

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memcached缺乏认证以及安全管制，这代表应该将memcached服务器放置在防火墙后

特征

memcached作为高速运行的分布式缓存服务器，具有以下的特点。

· 协议简单

· 基于libevent的事件处理

· 内置内存存储方式

· memcached不互相通信的分布式

事件处理

libevent是个程序库，它将Linux的epoll、BSD类操作系统的kqueue等事件处理功能封装成统一的接口。即使对服务器的连接数增加，也能发挥O(1)的性能。memcached使用这个libevent库，因此能在Linux、BSD、Solaris等操作系统上发挥其高性能。关于事件处理这里就不再详细介绍，可以参考Dan Kegel的The C10K Problem。

存储方式

为了提高性能，memcached中保存的数据都存储在memcached内置的内存存储空间中。由于数据仅存在于内存中，因此重启memcached、重启操作系统会导致全部数据消失。另外，内容容量达到指定值之后，就基于LRU(Least Recently Used)算法自动删除不使用的缓存。memcached本身是为缓存而设计的服务器，因此并没有过多考虑数据的永久性问题。

通信分布式

memcached尽管是“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有分布式功能。各个memcached不会互相通信以共享信息。那么，怎样进行分布式呢？这完全取决于客户端的实现。本文也将介绍memcached的分布式。

主要功能：

服务器参数监控：STATS、SETTINGS、ITEMS、SLABS、SIZES实时刷新

服务器性能监控：GET、DELETE、INCR、DECR、CAS等常用操作命中率实时监控

支持数据遍历，方便对存储内容进行监视

支持条件查询，筛选出满足条件的KEY或VALUE

数组、JSON等序列化字符反序列显示

兼容memcache协议的其他服务，如Tokyo Tyrant (遍历功能除外)

支持服务器连接池，多服务器管理切换方便简洁

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】。客户端首先与 Memcached 服务建立连接，然后存取对象。保存在 Memcached 中的对象是放置在内存中的，而不是在硬盘上。

Memcached 进程运行之后，会预申请一块较大的内存空间，自己进行管理，用完之后再申请，不是每次需要的时候去向操作系统申请。Memcached将对象保存在一个巨大的Hash表中，它还使用NewHash算法来管理Hash表，从而获得进一步的性能提升。所以当分配给Memcached的内存足够大的时候，Memcached的时间消耗基本上只是网络Socket连接了

下面来说说Memcached的不足：

1、数据是保存在内存当中的，一旦服务进程重启，数据会全部丢失

对策：可以采取更改Memcached的源代码，增加定期写入硬盘的功能

2、Memcached以root权限运行，而且Memcached本身没有任何权限管理和认证功能，安 全性不足

对策：可以将Memcached服务绑定在内网IP上，通过防火墙进行防护

1）如果网站包含了访问量很大的动态网页，因而数据库的负载将会很高。由于大部分数据库请求都是读操作，那么memcached可以显著地减小数据库负载。
2）如果数据库服务器的负载比较低但CPU使用率很高，这时可以缓存计算好的结果（ computed objects ）和渲染后的网页模板（enderred templates）。
3）利用memcached可以缓存session数据、临时数据以减少对他们的数据库写操作。
4）缓存一些很小但是被频繁访问的文件。
5）缓存Web \'services\'（非IBM宣扬的Web Services，译者注）或RSS feeds的结果.。
不适用memcached的业务场景：
1）缓存对象的大小大于1MB
Memcached本身就不是为了处理庞大的多媒体（large media）和巨大的二进制块（streaming huge blobs）而设计的。
2）key的长度大于250字符
3）虚拟主机不让运行memcached服务
如果应用本身托管在低端的虚拟私有服务器上，像vmware, xen这类虚拟化技术并不适合运行memcached。Memcached需要接管和控制大块的内存，如果memcached管理的内存
被OS或 hypervisor交换出去，memcached的性能将大打折扣。
4）应用运行在不安全的环境中
Memcached为提供任何安全策略，仅仅通过telnet就可以访问到memcached。如果应用运行在共享的系统上，需要着重考虑安全问题。
5）业务本身需要的是持久化数据或者说需要的应该是database