memcache是一個免費開源的、高性能的、具有分佈式內存對象的緩存系統，通過減輕數據庫負載加速動態web應用，提高訪問網站的相應速度。memcache將經常存取的數據以key-value的方式緩存在內存中。
memcache和數據庫的協作過程：
1、客戶端發送請求到memcache服務器上，memcache檢查請求的數據是否存在memcache上，如果存在，直接將數據返回給客戶端
2、如果數據不在memcache上，memcache會去查詢數據庫，數據庫會將數據返回給客戶端，同時將數據緩存一份到memcache上
3、每次數據庫數據更新時會同時更新memcache中的數據，保持數據一致
4、當memcache的內存空間用完時，會使用LRU算法，替換掉最近最少使用的key/value。
memcache的工作過程
memcache是採用C/S架構，服務端啓動服務守護進程，監聽在指定的IP和端口上，一直處於等待客戶端連接的狀態。多個服務端可以協同工作，但各個服務器之間不通信，也不共享任何信息，通過對客戶端的設計，讓memcache能支持大規模緩存。
數據是以key/value的方式保存在memcache的內存中，所以存取速度快，但在服務器重啓後內存中的數據就會消失。
memcache的內存分配和管理
memcache使用slab allocation機制來分配和管理內存。按照預先規定的大小，將分配給memcache的內存分割成不同長度的內存塊組，其中長度相同的爲一組，這些內存塊不會被釋放。
優點：可以重複利用
缺點：可能會造成內存浪費，如將一個100字節的數據存入一個200字節長度的內存塊時，會有100字節內存被浪費掉
解決辦法：在啓動memcache時指定“-f”選項，控制不同內存塊組之間的長度梯度，默認爲1.25。
memcache的刪除機制
在向memcache中存數據時，可以指定數據的過期時間，當數據過期時，客戶端不能通過key取出它的值，其存儲空間將被重新使用。但memcache不會監控存入的數據是否過期，而是在獲取key值時檢查其是否過期，採用這樣的策略不會在過期檢測上浪費cpu資源。
memcache在分配空間時，會優先使用已經過期的key/value空間，但內存空間被佔滿時，memcache會使用LRU算法來分配空間，刪除最近最少使用的數據，將空間分配給新的數據。如果不想使用LRU算法，可以在啓動memcache時使用‘-M’參數，這樣當內存耗盡時，會返回一個報錯信息。
多memcache服務器協同工作
有多個memcache服務器時，客戶端上有服務器列表信息，當客戶端要存入數據時，客戶端先根據一定的分佈式算法確定要將數據存入哪個服務器上。當獲取數據時，客戶端根據相同的算法確定數據所在的服務器，再到該服務器上獲取數據。
優點：將不同數據分散保存在不同的服務器上，當一臺服務器發生故障時，只是這臺服務器上的數據無法訪問，其他服務器上的數據不受影響
客戶端上常見的分佈式算法
1、餘數分佈算法：先求得鍵的整數散列值，然後除以服務器臺數，根據餘數確定數據存放在哪臺服務器上。
優點：計算簡單，效率高
缺點：當服務器增加或減少時，會導致所有緩存失效
2、一致性散列算法：先算出memcache服務器節點的散列值，並將其分配到0到2^32的圓上，然後算出數據的鍵的散列值並映射到圓上，從數據映射的位置開始順時針查找，將數據保存在查找到的第一個服務器上。
優點：當服務器數量發生變化時，影響範圍較小，可以最大限度地減少緩存的失效量。
memcache安裝注意：
1、要先安裝libevent
2、將/usr/local/lib加入到/etc/ld.so.conf中
[root@lzs ~]#echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf [root@lzs ~]#ldconfig
啓動memcache
/usr/local/bin/memcached -m 20m -p 11211 -d -u root -P /var/run/memcached.pid -c 1024
| -m | 指定分配給memcache的內存大小 |
| -p | 指定memcache監聽的tcp端口（默認11211） |
| -d | 作爲守護進程在後臺運行 |
| -u | 指定運行memcache的用戶 |
| -P | 指定pid文件 |
| -c | 指定memcache最大併發連接的數量（默認1024） |
啓動後可以使用telnet連接測試