1、 Memcached是什麼？
memcached是高性能的分佈式內存緩存服務器。用於動態web應用以減輕數據庫的負載。
2、 Memcached的特性
1） 協議：它是基於文本行的協議。
2） 基於Libevent的事件處理。
3）內存存儲方式：它將數據保存在內存中，因此重新啓動mc或者服務器的時候數據會丟失。目前Mc中採用Slab Allocatior機制分配、管理內存。
Slab Allocation機制出現之前，內存的分配是通過對所有記錄簡單地進行malloc和free來進行的。 但是，這種方式會導致內存碎片，加重操作系統內存管理器的負擔，最壞的情況下， 會導致操作系統比memcached進程本身還慢。
Slab Allocator採用按照預先規定的大小，將分配的內存分割成各種尺寸的塊（chunk）， 並把尺寸相同的塊分成組（chunk的集合）（圖1）， 以完全解決內存碎片問題。
圖1 Slab Allocato的構造圖
Slab Allocatior的基本原理是：Slab Allocatior按照預先規定的大小，將分配的內存分割成各種特定長度的塊，並把尺寸相同的塊分成組，mc每次根據收到的數據的大小，選擇最適合數據大小的slab，將其保存在slab內空閒的chunk的列表中。選擇存儲記錄的組的方式如圖所示：
圖 2 選擇存儲記錄的組的方式
分配給Slab分配的默認內存空間是1MB，因此一般存儲的信息的value值要小於等於1MB。Chunk是用於緩存記錄的存儲空間，它的大小可以通過Growth Factor控制，即命令下通過$ memcached -f 2 –vv來修改chunk的大小。
Slab Allocator的缺點：由於分配的是特定長度的內存，因此無法有效的利用分配的內存。通過預先估計系統中存入的數據的大小，只要使用適合數據大小的組的列表，就可以減少浪費。
4）分佈式
根據鍵值來決定數據所在的服務器，將數據存儲於不同的服務器中，而且在mc的分佈式處理時一般有根據餘數計算分散和Consistent Hashing兩種算法。
根據餘數計算分散：也就是“根據服務器臺數的餘數進行分散”。 求得鍵的整數哈希值，再除以服務器臺數，根據其餘數來選擇服務器。
它的不足是添加或者減少一臺服務器時，命中率會明顯降低，這樣會導致瞬間db的壓力增高。
Consistent Hashing：首先求出memcached服務器（節點）的哈希值， 並將其配置到0～232的圓（continuum）上。 然後用同樣的方法求出存儲數據的鍵的哈希值，並映射到圓上。 然後從數據映射到的位置開始順時針查找，將數據保存到找到的第一個服務器上。 如果超過232仍然找不到服務器，就會保存到第一臺memcached服務器上。基本原理如下圖所示：
圖3 Consistent Hashing 的基本原理
它添加或者去掉一個服務器的時候，只會影響逆時針方向的第一個服務器的鍵的情況。添加或者移除圖如下。
圖 4 Consistent Hashing 添加服務器
3、mc的刪除機制
mc分配的資源不會釋放，只是下次數據進來的時候重複寫在已分配的資源上。Mc內部也不會實時監控記錄是否過期，而是在get的時候檢查數據是否過期，如果已過期，將該鍵值的數據設爲invisible，使取不到數據。
Mc有寫入時，會優先使用已超時的記錄的空間，但即使如此，也會發生追加新記錄時空間不足的情況， 此時就要使用名爲 Least Recently Used（LRU）機制來分配空間。 顧名思義，這是刪除“最近最少使用”的記錄的機制。 因此，當memcached的內存空間不足時（無法從slab class 獲取到新的空間時），就從最近未被使用的記錄中搜索，並將其空間分配給新的記錄。
但是在啓動的時候使用-M 就會禁止在空間不足時使用LUR機制分配空間
4、mc的使用
1）啓動 memcached
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./memcached -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p 11211 |
2） 連接到 memcached
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telnet localhost 11211 |
如果一切正常，則應該得到一個 telnet 響應，它會指示 Connected to localhost（已經連接到 localhost）。如果未獲得此響應，則應該返回之前的步驟並確保 libevent 和 memcached 的源文件都已成功生成。
您將使用五種基本 memcached 命令執行最簡單的操作。這些命令和操作包括：
set
add
replace
get
delete
gets
cas
使用cas是爲了防止多個用戶同時寫入的時候，舊的數據覆蓋最新的寫入，所以用cas，傳入最近gets到的標誌，這樣在cas的時候，如果判斷不是最新的，則丟棄，只有最新的數據才能寫入。
4）緩存管理命令
最後兩個 memcached 命令用於監控和清理 memcached 實例。它們是 stats 和 flush_all 命令。