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75.Memcached

时间:2018-08-15 10:14:22      阅读:205      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]
一、什么是NoSQL
  • 非关系型数据库就是NoSQL,关系型数据库代表MySQL
  • 对于关系型数据库来说,是需要把数据存储到库、表、行、字段里,查询的时候根据条件一行一行地去匹配,当量非常大的时候就很耗费时间和资源,尤其是数据是需要从磁盘里去检索
  • NoSQL数据库存储原理非常简单(典型的数据类型为k-v),不存在繁杂的关系链,比如mysql查询的时候,需要找到对应的库、表(通常是多个表)以及字段。
  • NoSQL数据可以存储在内存里,查询速度非常快
  • NoSQL在性能表现上虽然能优于关系型数据库,但是它并不能完全替代关系型数据库
  • NoSQL因为没有复杂的数据结构,扩展非常容易,支持分布式

    二、常见NoSQL数据库

  • k-v形式的:memcached、redis 适合储存用户信息,比如会话、配置文件、参数、购物车等等。这些信息一般都和ID(键)挂钩,这种情景下键值数据库是个很好的选择。
  • 文档数据库:mongodb 将数据以文档的形式储存。每个文档都是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值,值既可以是简单的数据类型,如字符串、数字和日期等;也可以是复杂的类型,如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档,同一个表中存储的文档属性可以是不同的,数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。
  • 列存储 Hbase
  • 图 Neo4J、Infinite Graph、OrientDB

三、Memcached介绍

  • Memcached是国外社区网站LiveJournal团队开发,目的是为了通过缓存数据库查询结果,减少数据库访问次数,从而提高动态web站点性能。
  • 官方站点?http://www.memcached.org/?
  • 数据结构简单(k-v),数据存放在内存里
  • 多线程
  • 基于c/s架构,协议简单
  • 基于libevent的事件处理
  • 自主内存存储处理(slab allowcation)
    • 将分配的内存分割成各种尺寸的块(chunk), 并把尺寸相同的块分成组(chunk的集合),每个chunk集合被称为slab。
    • Memcached的内存分配以Page为单位,Page默认值为1M,可以在启动时通过-I参数来指定。
    • Slab是由多个Page组成的,Page按照指定大小切割成多个chunk。
    • Memcached在启动时通过-f选项可以指定 Growth Factor因子。该值控制chunk大小的差异。默认值为1.25。
    • 通过memcached-tool命令查看指定Memcached实例的不同slab状态,可以看到各Item所占大小(chunk大小)差距为1.25
    • 命令:# memcached-tool 127.0.0.1:11211 display
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  • 数据过期方式:Lazy Expiration 和?LRU
  • Memcached的数据过期方式
    • Lazy Expiration?
      Memcached 内部不会监视记录是否过期,而是在get时查看记录的时间戳,检查记录是否过期。这种技术被称为lazy(惰性)expiration。因此,Memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。
    • LRU
      Memcached会优先使用已超时的记录的空间,但即使如此,也会发生追加新记录时空间不足的情况,此时就要使用名为Least Recently Used(LRU)机制来分配空间。顾名思义,这是删除“最近最少使用”的记录的机制。因此,当内存空间不足时(无法从slab class获取到新的空间时),就从最近未被使用的记录中搜索,并将其空间分配给新的记录。从缓存的实用角度来看,该模型十分理想。

四、Memcached的数据流向,安装

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  • 安装

    yum install -y memcached libmemcached libevent
    systemctl start memcached
    • vim /etc/sysconfig/memcached 可以配置参数
      比如加上监听的ip,可以把OPTIONS="" 改为OPTIONS="127.0.0.1"
      其中-m指定memcached分配内存(默认是M)
      -c指定最大并发数
      -u指定运行memcached服务的用户
    • 如果需要修改配置,就用命令行启动
      /usr/bin/memcached -u memcached -p 11211 -m 64-c 1024  
      或者是
      vi /etc/sysconfig/memcached

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  • 查看Memcached运行状态
    memcached-tool 127.0.0.1:11211  stats

或者

echo stats |nc 127.0.0.1 11211 

需要安装nc工具

yum install -y nc
rpm -qf `which nc`

若安装libmemcached后,可以使用命令

memstat --servers=127.0.0.1:11211 

查看memcached服务状态
在memcached中,运行state命令可以查看memcached服务的状态信息,其中cmd_get表示总的get次数,get_hits表示get的总命中次数,命中率 = get_hits/cmd_ge
总结,查看状态三种方法

memcached-tool 127.0.0.1:11211 stats
echo stats |nc 127.0.0.1 11211
memstat --servers=127.0.0.1:11211

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  • Memcached语法规则
    <command name> <key> <flags> <exptime> <bytes>\r\n <data block>\r\n
    注:\r\n在windows下是Enter键

    • <command name> 可以是set, add, replace
    • set表示按照相应的<key>存储该数据,没有的时候增加,有的时候覆盖
    • add表示按照相应的<key>添加该数据,但是如果该<key>已经存在则会操作失败
    • replace表示按照相应的<key>替换数据,但是如果该<key>不存在则操作失败。
    • <key> 客户端需要保存数据的key
    • <flags> 是一个16位的无符号的整数(以十进制的方式表示)。该标志将和需要存储的数据一起存储,并在客户端get数据时返回。客户端可以将此标志用做特殊用途,此标志对服务器来说是不透明的。
    • <exptime> 为过期的时间。若为0表示存储的数据永远不过期(但可被服务器算法:LRU 等替换)。如果非0(unix时间或者距离此时的秒数),当过期后,服务器可以保证用户得不到该数据(以服务器时间为标准)。
    • <bytes> 需要存储的字节数,当用户希望存储空数据时<bytes>可以为0
    • <data block>需要存储的内容,输入完成后,最后客户端需要加上\r\n(直接点击Enter)作为结束标志。
  • Memcached命令行
    telnet 127.0.0.1 11211  #进入memcached

    set key2 0 30 2 #30(过期时间30s,如果是0就表示永不过期,2两个字节)
    ab
    STORED
    get key2
    VALUE key2 0 2
    ab
    END

  • Memcached数据示例
    set key3 1 100 4
    abcd
    STORED
    get key3
    VALUE key3 1 4
    abcd
    END
    replace key3 1 200 5
    abcdx
    STORED
    get key3
    VALUE key3 1 5
    abcdx
    END
    delete key3
    DELETED
    get key3
    END
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ctrl + } 退出
quit 退出 telnet

  • Memcached数据导出和导入
    导出:

    memcached-tool 127.0.0.1:11211 dump > data.txt

    cat data.txt
    导入:

    nc 127.0.0.1 11211 < data.txt

    若nc命令不存在,yum install nc
    注意:导出的数据是带有一个时间戳的,这个时间戳就是该条数据过期的时间点,如果当前时间已经超过该时间戳,那么是导入不进去的

  • PHP连接Memcached
    先安装php的memcache扩展
    cd /usr/local/src/
    wget  http://www.apelearn.com/bbs/data/attachment/forum/memcache-2.2.3.tgz
    tar zxf memcache-2.2.3.tgz
    cd memcache-2.2.3
    /usr/local/php-fpm/bin/phpize

    遇到问题
    Cannot find autoconf. Please check your autoconf installation and the
    $PHP_AUTOCONF environment variable. Then, rerun this script.
    解决方法:

    yum install -y m4  autoconf
./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
make && make install

安装完后会有类似这样的提示:Installing shared extensions: /usr/local/php-fpm/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-20131226/
然后修改php.ini添加一行

vi /usr/local/php-fpm/etc/php.ini
extension=memcache.so

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检查

/usr/local/php-fpm/bin/php -m
/etc/init.d/php-fpm restart

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  • PHP连接Memcached
    下载测试脚本
    curl www.apelearn.com/study_v2/.memcache.txt > 1.php 2>/dev/null

    1.php内容也可以参考https://coding.net/u/aminglinux/p/yuanke_centos7/git/blob/master/21NOSQL/1.php
    执行脚本

    /usr/local/php-fpm/bin/php 1.php

    或者将1.php放到某个虚拟主机根目录下面,在浏览器访问,即可看到效果
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  • Memcached中存储session?
    本实例是在lamp/lnmp环境下实现
    vim /usr/local/php-fpm/etc/php.ini

    搜索session
    如图,路径为file,即保存在本地,默认的session存放在/tmp
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cd /usr/local/src
wget http://study.lishiming.net/.mem_se.txt
mv .mem_se.txt  /data/wwwroot/default/session.php
其中session.php内容可以参考https://coding.net/u/aminglinux/p/yuanke_centos7/git/blob/master/21NOSQL/session.php
curl localhost/session.php

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php-fpm.conf对应的pool中添加

vim /usr/local/php-fpm/etc/php-fpm.conf
php_value[session.save_handler] = memcache
php_value[session.save_path] = " tcp://192.168.127.133:11211 "
/etc/init.d/php-fpm  restart
rm -rf  /tmp/sess*
curl localhost/session.php 
memcached-tool 127.0.0.1:11211 dump > data.txt
 cat data.txt

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75.Memcached

原文:http://blog.51cto.com/13569831/2160035

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