Memcache工作原理及其例子

1       Memcache是什么

Memcache是danga.com的一个项目，最早是为 LiveJournal 服务的，目前全世界不少人使用这个缓存项目来构建自己大负载的网站，来分担数据库的压力。

它可以应对任意多个连接，使用非阻塞的网络IO。由于它的工作机制是在内存中开辟一块空间，然后建立一个HashTable，Memcached自管理这些HashTable。

  

为什么会有Memcache和memcached两种名称？

其实Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名，

   

Memcache官方网站：http://www.danga.com/memcached，

2       Memcache工作原理

首先 memcached 是以守护程序方式运行于一个或多个服务器中，随时接受客户端的连接操作，客户端可以由各种语言编写，目前已知的客户端 API 包括 Perl/PHP/Python/Ruby/Java/C#/C 等等。客户端在与 memcached 服务建立连接之后，接下来的事情就是存取对象了，每个被存取的对象都有一个唯一的标识符 key，存取操作均通过这个 key 进行，保存到memcached 中的对象实际上是放置内存中的，并不是保存在 cache 文件中的，这也是为什么 memcached 能够如此高效快速的原因。注意，这些对象并不是持久的，服务停止之后，里边的数据就会丢失。

与许多 cache 工具类似，Memcached 的原理并不复杂。它采用了C/S的模式，在 server 端启动服务进程，在启动时可以指定监听的 ip，自己的端口号，所使用的内存大小等几个关键参数。一旦启动，服务就一直处于可用状态。Memcached 的目前版本是通过C实现，采用了单进程，单线程，异步I/O，基于事件 (event_based) 的服务方式.使用libevent 作为事件通知实现。多个 Server 可以协同工作，但这些 Server 之间是没有任何通讯联系的，每个 Server 只是对自己的数据进行管理。Client 端通过指定 Server 端的 ip 地址(通过域名应该也可以)。需要缓存的对象或数据是以 key->value对的形式保存在Server端。key 的值通过 hash 进行转换，根据 hash 值把 value 传递到对应的具体的某个 Server 上。当需要获取对象数据时，也根据 key 进行。首先对 key 进行 hash，通过获得的值可以确定它被保存在了哪台 Server 上，然后再向该 Server 发出请求。Client 端只需要知道保存 hash(key) 的值在哪台服务器上就可以了。

        其实说到底，memcache 的工作就是在专门的机器的内存里维护一张巨大的 hash 表，来存储经常被读写的一些数组与文件，从而极大的提高网站的运行效率。

3       如何使用

• 建立Manager类

package com.alisoft.sme.memcached;

import java.util.Date;

import com.danga.MemCached.MemCachedClient;
import com.danga.MemCached.SockIOPool;

public class MemCachedManager {

	// 创建全局的唯一实例
	protected static MemCachedClient mcc = new MemCachedClient();

	protected static MemCachedManager memCachedManager = new MemCachedManager();

	// 设置与缓存服务器的连接池
	static {
		// 服务器列表和其权重
		String[] servers = { "127.0.0.1:11211" };
		Integer[] weights = { 3 };

		// 获取socke连接池的实例对象
		SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();

		// 设置服务器信息
		pool.setServers(servers);
		pool.setWeights(weights);

		// 设置初始连接数、最小和最大连接数以及最大处理时间
		pool.setInitConn(5);
		pool.setMinConn(5);
		pool.setMaxConn(250);
		pool.setMaxIdle(1000 * 60 * 60 * 6);

		// 设置主线程的睡眠时间
		pool.setMaintSleep(30);

		// 设置TCP的参数，连接超时等
		pool.setNagle(false);
		pool.setSocketTO(3000);
		pool.setSocketConnectTO(0);

		// 初始化连接池
		pool.initialize();

		// 压缩设置，超过指定大小（单位为K）的数据都会被压缩
		mcc.setCompressEnable(true);
		mcc.setCompressThreshold(64 * 1024);
	}

	/**
	 * 保护型构造方法，不允许实例化！
	 * 
	 */
	protected MemCachedManager() {

	}

	/**
	 * 获取唯一实例.
	 * 
	 * @return
	 */
	public static MemCachedManager getInstance() {
		return memCachedManager;
	}

	/**
	 * 添加一个指定的值到缓存中.
	 * 
	 * @param key
	 * @param value
	 * @return
	 */
	public boolean add(String key, Object value) {
		return mcc.add(key, value);
	}

	public boolean add(String key, Object value, Date expiry) {
		return mcc.add(key, value, expiry);
	}

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

	public boolean replace(String key, Object value, Date expiry) {
		return mcc.replace(key, value, expiry);
	}

	/**
	 * 根据指定的关键字获取对象.
	 * 
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public Object get(String key) {
		return mcc.get(key);
	}

	public static void main(String[] args) {
		MemCachedManager cache = MemCachedManager.getInstance();
		cache.add("hello", 234);
		System.out.print("get value : " + cache.get("hello"));
	}
}

建立数据对象

建立数据对象

package com.alisoft.sme.memcached;

import java.io.Serializable;

public class TBean implements Serializable {
	
	private static final long serialVersionUID = 1945562032261336919L;

	private String name;

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

创建测试用例

package com.alisoft.sme.memcached.test;

import junit.framework.TestCase;

import org.junit.Test;

import com.alisoft.sme.memcached.MemCachedManager;
import com.alisoft.sme.memcached.TBean;

public class TestMemcached extends TestCase {

	private static MemCachedManager cache;

	@Test
	public void testCache() {
		
		TBean tb = new TBean();
		tb.setName("E网打进");
		cache.add("bean", tb);
		
		TBean tb1 = (TBean) cache.get("bean");
		System.out.println("name=" + tb1.getName());
		tb1.setName("E网打进_修改的");
		
		tb1 = (TBean) cache.get("bean");
		System.out.println("name=" + tb1.getName());
	}

	@Override
	protected void setUp() throws Exception {
		super.setUp();
		cache = MemCachedManager.getInstance();
	}

	@Override
	protected void tearDown() throws Exception {
		super.tearDown();
		cache = null;
	}

}

测试结果

[INFO] ++++ serializing for key: bean for class: com.alisoft.sme.memcached.TBean
[INFO] ++++ memcache cmd (result code): add bean 8 0 93 (NOT_STORED)
[INFO] ++++ data not stored in cache for key: bean
[INFO] ++++ deserializing class com.alisoft.sme.memcached.TBean
name=E网打进
[INFO] ++++ deserializing class com.alisoft.sme.memcached.TBean
name=E网打进