Memcached：高性能NoSQL缓存详解

"第四十四章介绍了Memcached作为高性能对象缓存的使用，以及NoSQL数据库的概述，提到了Redis、MongoDB等其他NoSQL产品。内容包括Memcached的概述、运行架构、缓存策略、优缺点、使用方法、案例、集群原理和主从复制集群的构建。" 一、NoSQL概述： NoSQL，意为“Not Only SQL”，是对非关系型数据库的统称，其设计目标是处理大规模数据分布式存储。NoSQL数据库强调灵活性、可伸缩性和高性能，适合处理海量数据的互联网应用。与传统的关系型数据库不同，NoSQL数据库通常不支持复杂的事务和SQL查询，但具有更高的写入和读取速度。典型产品如HBase、Redis、MongoDB和Memcached。 二、Memcached概述： Memcached是一款高性能的分布式内存对象缓存系统，最初由LiveJournal团队开发。它主要用于缓解数据库负载，通过将数据暂存到内存中，加快数据的读取速度。Memcached采用C/S架构，服务端用C语言编写，客户端可以使用各种编程语言与其交互。它的主要特点是轻量级、高性能、内存存储和简单的key-value存储模式。 三、Memcached运行架构： Memcached采用客户端-服务器架构，客户端通过网络连接向服务器发送请求，服务器接收并处理请求，将数据存储或检索。由于所有数据都在内存中，因此读写速度非常快。同时，Memcached支持多线程，能有效利用多核CPU资源。 四、Memcached缓存存储策略： Memcached使用LRU（Least Recently Used）最近最少使用算法进行缓存淘汰，当内存满时，最近最少使用的数据会被移除，以腾出空间给新数据。此外，它还支持设置过期时间，超出此时间的数据将自动失效。 五、Memcached优缺点： 优点：高速缓存、内存存储、轻量级、简单易用、支持多语言API、广泛应用于高并发场景。 缺点：数据不持久化、无事务支持、仅支持key-value存储、缺乏复杂的查询功能。 六、Memcached的使用： 使用Memcached通常涉及安装服务端，配置客户端库，并在代码中调用API进行数据存取。例如，在PHP中，可以使用`memcached`或`memcache`扩展来操作缓存。 七、Memcached集群原理： Memcached集群通过一致性哈希算法分配数据，当添加或移除节点时，数据分布变化较小，保证了系统的稳定性和可用性。 八、Memcached主从复制集群： 主从复制用于实现数据备份和故障恢复，主节点负责数据写入，从节点实时同步主节点数据，当主节点故障时，从节点可以接管服务。 总结，Memcached作为NoSQL家族的一员，是实现高性能缓存的有效工具，尤其适用于减轻数据库压力，提升Web应用响应速度。结合其他NoSQL产品如Redis和MongoDB，可以在不同的应用场景下发挥各自的优点，构建灵活、高效的数据库解决方案。