Memcached是一个高性能的分布式内存缓存服务器,最初由LiveJournal的运营团队开发,旨在提高Web应用程序的性能。其设计特点包括开源协议、基于libevent的时间处理机制(如epoll或kqueue),以及内置的slab和LRU内存管理策略。Memcached支持多种编程语言,如C/C++, PHP, Java, Python, Ruby等,通过相应的客户端库如libmemcached, PECL/memcached等进行连接。
在实际应用中,Memcached通常用于存储经常访问但计算成本较高的数据,如数据库查询结果,减少对后端数据库的负载。以下是一些关键知识点:
1. **安装与启动**:
- Memcached可以通过`./configure`命令进行编译安装,指定--prefix选项设置安装路径。
- 使用`make`和`sudo make install`完成编译并安装到系统。
- 启动时可以使用`memcached -d`参数,将其变为守护进程模式,以便在后台持续运行。
2. **内存管理**:
- Memcached的核心是slab内存管理器,它将内存划分为不同大小的块(slabs),根据数据的大小自动分配和释放空间,以优化内存利用率。
- LRU(Least Recently Used,最近最少使用)算法用于淘汰最久未使用的数据,以保持内存的高效使用。
3. **一致性哈希**:
- Memcached采用一致性哈希(Consistent Hashing)算法来处理分布式节点间的键值对映射,当节点增删时,能动态调整而无需重新分配所有数据,提高了系统的扩展性和稳定性。
4. **集群与比较**:
- Memcached支持分布式部署,通过一致性哈希实现数据的负载均衡。与其他key-value存储系统(如Redis)相比,Memcached在性能上表现出色,但在功能和扩展性方面可能存在一定的局限性。
- 集群中的性能对比主要取决于具体的应用场景,比如查询频率、数据大小、更新操作等。
5. **客户端支持**:
- 多种编程语言提供了丰富的Memcached客户端库,如PHP的PECL/memcached和Java的Spymemcached,这些库简化了与Memcached服务器的交互,开发者可以根据项目需求选择合适的客户端工具。
Memcached是一个在现代Web开发中广泛应用的内存缓存技术,通过高效地管理内存和实现数据的分布式存储,显著提升了网站的响应速度和用户体验。掌握Memcached的安装、配置、使用方法以及内存管理和集群特性,对于优化Web应用架构至关重要。