python Memcached用法示例

memcache是一套分布式的高速缓存系统，由LiveJournal的Brad Fitzpatrick开发，但目前被许多网站使用以提升网站的访问速度，尤其对于一些大型的、需要频繁访问数据库的网站访问速度提升效果十分显著。

MemCache的工作流程如下：先检查客户端的请求数据是否在memcached中，如有，直接把请求数据返回，不再对数据库进行任何操作；如果请求的数据不在memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到memcached中（memcached客户端不负责，需要程序明确实现）；每次更新数据库的同时更新memcached中的数据，保证一致性；当分配给memcached内存空间用完之后，会使用LRU（Least Recently Used，最近最少使用）策略加上到期失效策略，失效数据首先被替换，然后再替换掉最近未使用的数据。

现在有各种memcached的python客户端，这里我使用的是pymemcache。接下来的代码示例：在进行一个花销很大的整数平方操作之前，代码首先会检查Memcache中是否已经保存了之前计算过的答案。如果缓存中已经存在相应的答案，那么不需要重复计算，就能将答案立刻返回。反之，则需进行计算，并将答案存储在缓存中，然后将答案返回。

示例运行的系统：Ubuntu20。

首先，输入下列命令，安装pymemcache和memcache

pip install pymemcache
pip install python3-memcached

然后，需要启动memcached

memcached -d -m 10 -u root -l 127.0.0.1 -p 11211 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

• -d选项是启动一个守护进程，
• -m是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB，我这里是10MB，
• -u是运行Memcache的用户，我这里是root，
• -l是监听的服务器IP地址，如果有多个地址的话，我这里指定了服务器的IP地址127.0.0.1，
• -p是设置Memcache监听的端口，我这里设置了11211，最好是1024以上的端口，
• -c选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，我这里设置了256，按照你服务器的负载量来设定，
• -P是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在 /tmp/memcached.pid

基本的memcache的操作如下：

from pymemcache.client.base import Client


mc = Client(('127.0.0.1', 11211))
mc.set('aa:', 123)

value = mc.get('aa:')
print(value)

本博客描述的示例：

from pymemcache.client.base import Client
import time
import timeit
import random


# 计算平方的函数，若缓存中有就直接返回缓存的数据，若没有就重新计算，并写入缓存中
def compute_square(mc, num):
    value = mc.get('sq:%d' % num)
    if value is None:
        time.sleep(0.02)
        value = num * num
        mc.set('sq:%d' % num, value)
    return value


def mem_cache():
    mc = Client(('127.0.0.1', 11211))

    def make_request():
        compute_square(mc, random.randint(0, 15))

    print('Ten successive runs:')
    for i in range(1, 11):
        print('%.2fs' % timeit.timeit(make_request, number=10), end=' ')
    print()


if __name__ == '__main__':
    mem_cache()