memcached基本配置与使用_memcached使用-程序员宅基地

技术标签: memcached  java  数据库、缓存、nosql  服务器  

一、概念

Memcached是danga.com开发的一套分布式内存对象缓存系统,用于在动态系统中减少数据库负载,提升性能。


二、原理

Memcached有两个核心组件组成:服务端(ms)和客户端(mc)。首先mc拿到ms列表,并对key做hash转化,根据hash值确定kv对所存的ms位置。然后在一个memcached的查询中,mc先通过计算key的hash值来确定kv对所处在的ms位置。当ms确定后,客户端就会发送一个查询请求给对应的ms,让它来查找确切的数据。因为ms之间并没有护卫备份,也就不需要互相通信,所以效率较高。



三、适用场合
1.分布式应用。由于memcached本身基于分布式的系统,所以尤其适合大型的分布式系统。
2.数据库前段缓存。数据库常常是网站系统的瓶颈。数据库的大并发量访问,常常造成网站内存溢出。当然我们也可以使用Hibernate的缓存机制。但memcached是基于分布式的,并可独立于网站应用本身,所以更适合大型网站进行应用的拆分。
3.服务器间数据共享。举例来讲,我们将网站的登录系统、查询系统拆分为两个应用,放在不同的服务器上,并进行集群,那这个时候用户登录后,登录信息如何从登录系统服务器同步到查询系统服务器呢?这时候,我们便可以使用memcached,登录系统将登录信息缓存起来,查询系统便可以获得登录信息,就像获取本地信息一样。

四、客户端版本

Memcached Client目前有一下四种:
Memcached Client for Java,比 SpyMemcached更稳定、更早、更广泛;
SpyMemcached,比 Memcached Client for Java更高效;
XMemcached,比 SpyMemcache并发效果更好。
alisoft-xplatform-asf-cache阿里软件的架构师岑文初进行封装的。里面的注释都是中文的,比较好


五、服务器端

安装

这里介绍windows环境的安装。
1.下载memcache的windows稳定版,解压放某个盘下面,比如在c:\memcached
2.在cmd下输入 'c:\memcached\memcached.exe -d install' 安装
3.再输入: 'c:\memcached\memcached.exe -d start' 启动。
以后memcached将作为windows的一个服务每次开机时自动启动。这样服务器端已经安装完毕了。

内存分配

默认情况下,ms是用一个内置的叫“块分配器”的组件来分配内存的。舍弃c++标准的malloc/free的内存分配,而采用块分配器的主要目的 是为了避免内存碎片,否则操作系统要花费更多时间来查找这些逻辑上连续的内存块(实际上是断开的)。用了块分配器,ms会轮流的对内存进行大块的分配,并 不断重用。当然由于块的大小各不相同,当数据大小和块大小不太相符的情况下,还是有可能导致内存的浪费。

同时,ms对key和data都有相应的限制,key的长度不能超过250字节,data也不能超过块大小的限制 --- 1MB。
因为 mc所使用的hash算法,并不会考虑到每个ms的内存大小。理论上mc会分配概率上等量的kv对给每个ms,这样如果每个ms的内存都不太一样,那可能 会导致内存使用率的降低。所以一种替代的解决方案是,根据每个ms的内存大小,找出他们的最大公约数,然后在每个ms上开n个容量=最大公约数的 instance,这样就等于拥有了多个容量大小一样的子ms,从而提供整体的内存使用率。

缓存策略

当ms的hash表满了之后,新的插入数据会替代老的数据,更新的策略是LRU(最近最少使用),以及每个kv对的有效时限。Kv对存储有效时限是在mc端由app设置并作为参数传给ms的。

同时ms采用是偷懒替代法,ms不会开额外的进程来实时监测过时的kv对并删除,而是当且仅当,新来一个插入的数据,而此时又没有多余的空间放了,才会进行清除动作。


六、范例

1.加载commons-pool-1.5.6.jar、java_memcached-release_2.6.6.jar、slf4j-api-1.6.1.jar、slf4j-simple-1.6.1.jar

2.创建memcached工具类:

public class MemcachedUtil {
/**
 * memcached客户端单例
 */
private static MemCachedClient cachedClient = new MemCachedClient();

/**
 * 初始化连接池
 */
static {
	//获取连接池的实例
	SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
	
	//服务器列表及其权重
	String[] servers = {"127.0.0.1:11211"};
	Integer[] weights = {3};
	
	//设置服务器信息
	pool.setServers(servers);
	pool.setWeights(weights);
	
	//设置初始连接数、最小连接数、最大连接数、最大处理时间
	pool.setInitConn(10);
	pool.setMinConn(10);
	pool.setMaxConn(1000);
	pool.setMaxIdle(1000*60*60);
	
	//设置连接池守护线程的睡眠时间
	pool.setMaintSleep(60);
	
	//设置TCP参数,连接超时
	pool.setNagle(false);
	pool.setSocketTO(60);
	pool.setSocketConnectTO(0);
	
	//初始化并启动连接池
	pool.initialize();
	
	//压缩设置,超过指定大小的都压缩

// cachedClient.setCompressEnable(true);
// cachedClient.setCompressThreshold(1024*1024);
}

private MemcachedUtil(){
}

public static boolean add(String key, Object value) {
	return cachedClient.add(key, value);
}

public static boolean add(String key, Object value, Integer expire) {
	return cachedClient.add(key, value, expire);
}

public static boolean put(String key, Object value) {
	return cachedClient.set(key, value);
}

public static boolean put(String key, Object value, Integer expire) {
	return cachedClient.set(key, value, expire);
}

public static boolean replace(String key, Object value) {
	return cachedClient.replace(key, value);
}

public static boolean replace(String key, Object value, Integer expire) {
	return cachedClient.replace(key, value, expire);
}

public static Object get(String key) {
	return cachedClient.get(key);
}

}3. 创建需要缓存的对象:

public class UserBean implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 9174194101246733501L;

private String username;

private String password;

public UserBean(String username, String password) {
	this.username = username;
	this.password = password;
}

public String getUsername() {
	return username;
}

public void setUsername(String username) {
	this.username = username;
}

public String getPassword() {
	return password;
}

public void setPassword(String password) {
	this.password = password;
}

@Override
public int hashCode() {
	final int prime = 31;
	int result = 1;
	result = prime * result
			+ ((password == null) ? 0 : password.hashCode());
	result = prime * result
			+ ((username == null) ? 0 : username.hashCode());
	return result;
}

@Override
public boolean equals(Object obj) {
	if (this == obj)
		return true;
	if (obj == null)
		return false;
	if (getClass() != obj.getClass())
		return false;
	UserBean other = (UserBean) obj;
	if (password == null) {
		if (other.password != null)
			return false;
	} else if (!password.equals(other.password))
		return false;
	if (username == null) {
		if (other.username != null)
			return false;
	} else if (!username.equals(other.username))
		return false;
	return true;
}

@Override
public String toString() {
	return "username:" + username + ",password:" + password;
}

}4.创建测试用例:

public class MemcachedUtilTest {
@Test
public void testMemcached() {
	MemcachedUtil.put("hello", "world", 60);
	String hello = (String) MemcachedUtil.get("hello");
	Assert.assertEquals("world", hello);
	
	for(int i = 0; i < 10000000; ++i) {
		UserBean userBean = new UserBean("Jason" + i, "123456-" + i);
		MemcachedUtil.put("user" + i, userBean, 60);
		Object obj = MemcachedUtil.get("user" + i);
		Assert.assertEquals(userBean, obj);
	}
}

}


5.通过spring注入memcached:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
&lt;bean id&#61;&#34;memcachedPool&#34; class&#61;&#34;com.danga.MemCached.SockIOPool&#34; 
	factory-method&#61;&#34;getInstance&#34; init-method&#61;&#34;initialize&#34;&gt;
	&lt;constructor-arg&gt;
		&lt;value&gt;neeaMemcachedPool&lt;/value&gt;
	&lt;/constructor-arg&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;servers&#34;&gt;
		&lt;list&gt;
			&lt;value&gt;127.0.0.1:11211&lt;/value&gt;
		&lt;/list&gt;
	&lt;/property&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;initConn&#34;&gt;
		&lt;value&gt;20&lt;/value&gt;
	&lt;/property&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;minConn&#34;&gt;
		&lt;value&gt;10&lt;/value&gt;
	&lt;/property&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;maxConn&#34;&gt;
		&lt;value&gt;50&lt;/value&gt;
	&lt;/property&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;nagle&#34;&gt;
		&lt;value&gt;false&lt;/value&gt;
	&lt;/property&gt;
	&lt;property name&#61;&#34;socketTO&#34;&gt;
		&lt;value&gt;3000&lt;/value&gt;
	&lt;/property&gt;
&lt;/bean&gt;
&lt;bean id&#61;&#34;memcachedClient&#34; class&#61;&#34;com.danga.MemCached.MemCachedClient&#34;&gt;
	&lt;constructor-arg&gt;
		&lt;value&gt;neeaMemcachedPool&lt;/value&gt;
	&lt;/constructor-arg&gt;
&lt;/bean&gt;

</beans>

6.创建测试用例:

public class MemcachedSpringTest {
private MemCachedClient cachedClient;

&#64;Before
public void init() {
	ApplicationContext context &#61; new ClassPathXmlApplicationContext(&#34;com/luo/config/beans.xml&#34;);
	cachedClient &#61; (MemCachedClient)context.getBean(&#34;memcachedClient&#34;);
}

&#64;Test
public void testMemcachedSpring() {
	UserBean user &#61; new UserBean(&#34;luo&#34;, &#34;hi&#34;);
	cachedClient.set(&#34;user&#34;, user);
	UserBean cachedBean &#61; (UserBean)user;
	Assert.assertEquals(user, cachedBean);
}

}

七、注意点

第一、memcached是在服务器端的内存中缓存对象的,不是缓存或硬盘;

第二、memcached的pool可以关联多个server,

String[] servers = {"10.20.185.12:11001","10.20.185.25:11001"};
Integer[] weights = {3,7};

该配置表示30%的缓存在放在第一台服务器,70%的将放在第二台服务器,这样便可以充分利用不同服务器的内存了;

第三、我最困惑的是client是如何得到相应的pool的,后然看了点源码才知道是这样的。client是通过pool的name关联到某个pool的,上面的例子中在SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance(); 和MemCachedClient client=new MemCachedClient();虽然都没写poolName,但就是新建了一个”default“的pool,然后client关联到了这个”default“的pool。当然我们在新建这两个对象时可以给定具体的poolName。


下一篇:memcached真实项目中的应用http://blog.csdn.net/sup_heaven/article/details/32728477


参考文章:

http://snowolf.iteye.com/blog/1471805

http://my249645546.iteye.com/blog/1420061

http://blog.csdn.net/loujinhe/article/details/8491673?reload

http://hzp.iteye.com/blog/1872664

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/lgxzzz/article/details/123538982

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