深入解析memcached：内存存储与分布式算法

“memcached全面剖析.pdf 是一本详细讲解memcached的书籍，由长野雅广、前坂徹著，charlee译。书中涵盖了memcached的基础知识、内存存储机制、删除策略以及分布式算法等内容。” **memcached的基础** memcached是一款开源的、高性能的分布式内存对象缓存系统，用于在动态系统中减少数据库负载。它通过将数据存储在内存中来加速对常用数据的访问。memcached的主要特征包括： 1. **协议简单**：它使用一个简单的文本协议，易于实现和使用。 2. **基于libevent的事件处理**：利用libevent库进行非阻塞I/O，提高系统效率。 3. **内置内存存储方式**：所有数据都存储在内存中，无持久化存储，提高了读取速度。 4. **分布式**：memcached节点之间不互相通信，分布式部署简单，可扩展性强。 **内存存储机制** memcached采用**Slab Allocation**机制管理内存，将内存划分为多个Slabs，每个Slab包含多个固定大小的chunk，以减少内存碎片。Slab分配器根据对象大小分配chunk，但可能会导致空间利用率不高。 **删除机制与发展方向** 1. **数据删除**：memcached采用**LazyExpiration**策略，数据不会立即删除，而是标记为过期，当需要空间时才会清理。 2. **Least Recently Used (LRU)**：在内存不足时，LRU策略用于选择最不常使用的数据进行删除。 3. **二进制协议**：为提高效率，memcached引入了二进制协议，具有更紧凑的数据结构和更好的性能。 4. **外部引擎支持**：为了扩展功能，memcached支持连接到外部存储引擎，提供更灵活的数据管理和持久化。 **分布式算法** 1. **分布式**：memcached使用哈希算法将键映射到不同的服务器，实现数据分散。 2. **Cache::Memcached的分布式方法**：通过键的余数来决定存储在哪台服务器，但可能导致数据分布不均。 3. **一致性哈希（Consistent Hashing）**：解决传统哈希算法导致的服务器增减时数据分布大范围变动问题，通过环形空间和虚拟节点保证数据相对稳定地映射。 《memcached全面剖析》这本书详细介绍了memcached的核心概念、工作原理和优化策略，是学习和掌握memcached的宝贵资料。通过深入理解这些知识点，开发者可以更好地利用memcached提升应用程序的性能。