Memcached

Memcached是一套分布式的内存对象缓存系统。使用C语言编写。作为数据库的前端cache，缓存数据库查询结果能够减轻数据库负载。
类似一张巨大的hash表。缓存的对象以key-value对的形式存在。

工作流程

1. 检查client请求的数据是否在Memcached中存在，若存在直接返回结果
2. 若不存在，查询数据库，返回结果并把结果缓存
3. 每次改动数据库时要同一时候更新Memcached数据
4. 内存空间用完之后使用LRU算法替换缓存

特点

1. 基于文本行的协议，能够直接通过telnet管理
2. 基于libevent，异步io，高性能。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。
3. 对被缓存的数据没有备份，重新启动后对数据库产生较大的压力
4. memcached不互相通信的分布式，分布式由client完毕

工作原理

服务守护进程执行后，client连接到服务进程进行操作。眼下支持python,c,php等多种client。服务进程基于事件的单进程单线程实现。

• 内存管理
  内存使用slab分配器分配。这样的方案能够降低内存碎片和内存分配释放次数。加快处理速度。

  服务进程把分配的内存切割成各种固定尺寸的块，依据待缓存数据的大小选择一个最合适大小的块存入。分配的内存不会释放，而是反复利用。

  
  数据大小和块的大小不匹配时会造成内存利用率低下。默认情况下不同大小的块的尺寸以2的增长因子扩大。能够使用‘-f‘选项调整增长因子。

• 分布式
  分布式由client实现。client依据key来选择不同的memcachedserver。

  
  一般使用hash值modserver台数来选择。这样当server台数发生变化时会造成大量key相应的server改变，短时间内数据库server负载很大。一致性hash能够解决问题。

  • 一致性hash使用普通的hash将每一个key映射到圆环上的一个点。而每一个server节点也映射到圆环上的一个点。

    依据key相应的圆环上的点顺时针行进找到的第一个节点即为应保存的位置。

  • 对server节点hash时非常难做到server节点在圆环上的均匀分布。能够採用虚拟节点的思想，为每一个server在圆环上分配100~200个点，做到更均匀的hash。
  • 当移除或添加一个server节点时，仅仅有此节点相应的key的缓存受到影响。
    　
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