Memcached权威指南：从基础到实践

"《memcached权威指南》是关于memcached这一流行缓存系统的详细教程，由燕十八编写，提供从基础到进阶的全面指导。本书涵盖了memcached的介绍、基本使用、内存管理与删除机制、PHP扩展的编译、实战应用以及分布式集群算法等内容，旨在帮助读者深入理解和有效利用memcached提升系统性能。" ### 第一章: memcached介绍 1.1 memcached是什么？ memcached是一个高性能、分布式的内存对象缓存系统，用于在动态系统中减少数据库负载，通过将数据临时存储在内存中来加快读取速度。 1.2 什么是NoSQL？ NoSQL（Not Only SQL）是一种非关系型数据库技术，强调水平扩展和高可用性，适用于大数据量、高并发的场景，与传统的关系型数据库相比，NoSQL通常更简单、灵活。 1.3 谁在用memcached？ 许多大型互联网公司如Facebook、Twitter、YouTube等都在使用memcached，以优化网站性能，处理高流量的请求。 ### 第二章: memcached基本使用 2.1 linux下编译memcached 2.1.1 准备编译环境 在Linux系统中，首先确保安装了必要的编译工具，如gcc、make等。 2.1.2 编译memcached 下载源代码后，通过配置、编译和安装三个步骤完成memcached的安装。 2.2 memcached的启动 启动memcached服务，可以通过命令行指定端口、内存大小等参数。 2.3 memcached的连接 可以使用telnet或专门的客户端工具如mc-client进行连接。 2.4 memcached的命令 包括set、get、delete、stats等基本操作命令。 ### 第三章: memcached的内存管理与删除机制 3.1 内存的碎片化 当数据块大小不一时，可能导致内存碎片，影响效率。 3.2 slab allocator slab分配器通过预分配固定大小的chunk来缓解内存碎片问题。 3.3 系统如何选择合适的chunk 根据存储的数据大小，分配最接近的chunk。 3.4 固定大小chunk的内存浪费 可能会因为数据大小不匹配导致部分chunk空间未充分利用。 3.5 grow factor调优 调整chunk大小增长因子以优化内存利用率。 3.6 惰性删除 过期数据不会立即删除，只有在获取时才会检查并删除。 3.7 LRU删除机制 当内存满时，使用最近最少使用的数据项优先淘汰。 3.8 memcached中的参数限制 如max_memory、max_connections等，需根据实际情况进行配置。 ### 第四章: 编译PHP及memcached扩展 4.1 编译apache+php 配置Apache和PHP的编译选项，集成到服务器环境中。 4.2 编译php-memcache扩展 为PHP添加对memcached的支持，需要编译php-memcache扩展。 4.3 windows下安装php-memcached扩展 在Windows环境下，使用PECL或预编译的二进制包安装。 ### 第五章: memcached实战 5.1 缓存数据库查询结果 将频繁查询但结果不变的数据存储在memcached中，提高响应速度。 5.2 中继MySQL主从延迟数据 利用memcached缓解主从复制时的数据延迟问题。 ### 第六章: 分布式集群算法 6.1 memcached如何实现分布式？ 通过特定的键值哈希策略，将数据分散到多个memcached实例上。 6.2 取模算法 简单的哈希取模方法，实现数据分布。 6.3 取模算法对缓存命中率的影响 数据迁移时可能导致命中率下降。 6.4 一致性哈希算法原理 解决哈希导致的数据迁移问题，保持数据分布相对稳定。 6.5 一致性哈希对其他节点的影响 减少数据迁移，降低系统开销。 6.6 一致性哈希+虚拟节点 通过虚拟节点提高一致性哈希的均衡性和命中率。 6.7 一致性哈希的PHP实现 有多种PHP库实现了一致性哈希算法。 ### 第七章: 一致性哈希算法实验课 7.1 实验目的 验证一致性哈希算法在实际应用中的效果。 7.2 实验原理 通过模拟不同分布式策略，对比缓存命中率。 7.3 实验文件 包含实验所需代码和配置文件。 7.4 试验步骤 设置一致性哈希和取模算法，观察并分析结果。 7.5 试验数据及曲线 记录并分析实验数据，绘制命中率变化曲线。 7.6 实验思考 讨论实验结果，探讨优化方向。 ### 第八章: ... (未提供的章节内容) 通过以上章节，读者可以全面掌握memcached的原理、配置、使用以及在分布式环境中的应用，对于构建高效缓存系统具有重要参考价值。