PHP扩展Memcached客户端接口代码分析详解

最新推荐文章于 2025-09-12 17:31:31 发布

iteye_8257

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分类专栏：缓存技术-Memcached 文章标签： memcached PHP 算法数据结构 C

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本文分析了Memcached 2.2.3版本的实现原理和技术细节，介绍了一个高性能的分布式内存对象缓存系统，该系统支持多种数据格式存储，并详细讨论了其HASH算法策略模式及其内部实现。

本文档基于memcache-2.2.3进行分析编写。

一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，
它能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。

PHP 扩展Memcached客户端接口代码是根据 C 标准进行编写的，主要实现了服务器的分布式访问，其中分布式存储采用HASH算法的策略模式，此版本实现了standard与consistent两种策略方式，其算法使用FNV-1a和CRC32来实现。客户端通过HASH算法得到Memcached服务器（多台时）实例（单台服务器时不进行HASH计算），然后通过Memcached命令协议对服务器进行访问。读取某个Memcached服务器实例时才加载服务器列表（通过lazy方式加载）。

存储数据时：

（1）预处理KEY字符串，KEY字符串中如果有包含空格及小于ASC(0x20)的字符将替换为'_'字符。

（2）接口将数据类型（LONG、DOUBLE、BOOL）转换为字符串: convert_to_string(var)；字符串类型的不做转换；对象类型通过SERIALIZE方式转换为字符串。

2.2.3	stable	2008-02-05	memcache-2.2.3.tgz (26.7kB)	[Changelog]

1. php_memcache.h 源码分析（接口定义）

memcache.hash_strategy = "standard"
; 控制将key映射到server的策略。默认值"standard"表示使用先前版本的老hash策略。
; 设为"consistent"可以允许在连接池中添加/删除服务器时不必重新计算key与server之间的映射关系。

memcache.hash_function = "crc32"
; 控制将key映射到server的散列函数。默认值"crc32"使用CRC32算法，而"fnv"则表示使用FNV-1a算法。
; FNV-1a比CRC32速度稍低，但是散列效果更好。

/* 采用HASH策略模式，实现HASH算法切换， */

    typedef unsigned int (*mmc_hash_function)(const char *, int);
    typedef void * (*mmc_hash_create_state)(mmc_hash_function);
    typedef void (*mmc_hash_free_state)(void *);
    typedef mmc_t * (*mmc_hash_find_server)(void *, const char *, int TSRMLS_DC);
    typedef void (*mmc_hash_add_server)(void *, mmc_t *, unsigned int);

/* 接口内部实现方法 */
    mmc_t *mmc_server_new(char *, int, unsigned short, int, int, int TSRMLS_DC);
    mmc_t *mmc_find_persistent(char *, int, int, int, int TSRMLS_DC);
    int mmc_server_failure(mmc_t * TSRMLS_DC);
    void mmc_server_deactivate(mmc_t * TSRMLS_DC);

    int mmc_prepare_key(zval *, char *, unsigned int * TSRMLS_DC);
    int mmc_prepare_key_ex(const char *, unsigned int, char *, unsigned int * TSRMLS_DC);

    mmc_pool_t *mmc_pool_new(TSRMLS_D);
    void mmc_pool_free(mmc_pool_t * TSRMLS_DC);
    void mmc_pool_add(mmc_pool_t *, mmc_t *, unsigned int);
    int mmc_pool_store(mmc_pool_t *, const char *, int, const char *, int, int, int, const char *, int TSRMLS_DC);
    int mmc_open(mmc_t *, int, char **, int * TSRMLS_DC);
    int mmc_exec_retrieval_cmd(mmc_pool_t *, const char *, int, zval **, zval * TSRMLS_DC);
    int mmc_delete(mmc_t *, const char *, int, int TSRMLS_DC);

2. memcache.c 实现源码分析

（略）

3. memcache_queue.h memcache_queue.c 源码分析

针对数据对列的操作进行封装，没有线程同步。

/* 将数据对象指针压入到队列 */
void mmc_queue_push(mmc_queue_t *, void *);

/* 从队列中取出数据对象指针 */
void *mmc_queue_pop(mmc_queue_t *);

/* 队列中是否包含数据对象指针 */
int mmc_queue_contains(mmc_queue_t *, void *);

队列数据结构定义与宏定义引用

typedef struct mmc_queue {
    void    **items;                /* items on queue */
    int        alloc;                    /* allocated size */
    int        head;                    /* head index in ring buffer */
    int        tail;                    /* tail index in ring buffer */
    int        len;
} mmc_queue_t;

#define mmc_queue_item(q, i) ((q)->tail + (i) < (q)->alloc ? (q)->items[(q)->tail + (i)] : (q)->items[(i) - ((q)->alloc - (q)->tail)])

/* 释放队列资源 */
void mmc_queue_free(mmc_queue_t *);

/* 队列复制 */
void mmc_queue_copy(mmc_queue_t *, mmc_queue_t *);

/* 移除队列中的数据对象指针 */
void mmc_queue_remove(mmc_queue_t *, void *);

4. memcache_consistent_hash.c 实现源码分析

（略）

5. memcache_standard_hash.c 实现源码分析

（略）