Memcache是什么
Memcache是danga.com的一個(gè)項(xiàng)目疏哗，最早是為 LiveJournal 服務(wù)的，目前全世界不少人使用這個(gè)緩存項(xiàng)目來(lái)構(gòu)建自己大負(fù)載的網(wǎng)站禾怠，來(lái)分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力返奉。
它可以應(yīng)對(duì)任意多個(gè)連接，使用非阻塞的網(wǎng)絡(luò)IO吗氏。由于它的工作機(jī)制是在內(nèi)存中開(kāi)辟一塊空間芽偏，然后建立一個(gè)HashTable，Memcached自管理這些HashTable牲证。Memcache官網(wǎng)
Memcache和memcached區(qū)別哮针？
Memcache是這個(gè)項(xiàng)目的名稱关面，而memcached是它服務(wù)器端的主程序文件名坦袍。一個(gè)是項(xiàng)目名稱，一個(gè)是主程序文件名（守護(hù)進(jìn)程）等太。（http/httpd捂齐；mysql/mysqld）
Memcache的安裝
分為兩個(gè)過(guò)程：
memcache服務(wù)器端的安裝和memcached客戶端的安裝。
- 所謂服務(wù)器端的安裝就是在服務(wù)器（一般都是linux系統(tǒng)）上安裝Memcache實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
- 所謂客戶端的安裝就是指php（或者其他程序缩抡，Memcache還有其他不錯(cuò)的api接口提供）去使用服務(wù)器端的Memcache提供的函數(shù)奠宜，需要php添加擴(kuò)展。
具體的配置大家可以參考：
Linux下的Memcache安裝
Windows下的Memcache安裝
Memcache基礎(chǔ)教程
Discuz!的Memcache緩存實(shí)現(xiàn)
Memcache協(xié)議中文版
Memcache分布式部署方案
PHP操作Memcache
< ?php
//連接
$mem = new Memcache;
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);
//保存數(shù)據(jù)
$mem->set('key1', 'This is first value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val ."<br />";
//替換數(shù)據(jù)
$mem->replace('key1', 'This is replace value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br />";
//保存數(shù)組
$arr = array('aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd');
$mem->set('key2', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br />";
//刪除數(shù)據(jù)
$mem->delete('key1');
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br />";
//清除所有數(shù)據(jù)
$mem->flush();
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br />";
//關(guān)閉連接
$mem->close();
?>
如果正常的話瞻想，瀏覽器將輸出：
Get key1 value: This is first value
Get key1 value: This is replace value
Get key2 value: Array ( [0] => aaa [1] => bbb [2] => ccc [3] => ddd )
Get key1 value:
Get key2 value:
程序代碼分析
初始化一個(gè)Memcache的對(duì)象：
$mem = new Memcache;
連接到我們的Memcache服務(wù)器端压真，第一個(gè)參數(shù)是服務(wù)器的IP地址，也可以是主機(jī)名蘑险，第二個(gè)參數(shù)是Memcache的開(kāi)放的端口：
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);
保存一個(gè)數(shù)據(jù)到Memcache服務(wù)器上滴肿，第一個(gè)參數(shù)是數(shù)據(jù)的key绎巨，用來(lái)定位一個(gè)數(shù)據(jù)捧韵，第二個(gè)參數(shù)是需要保存的數(shù)據(jù)內(nèi)容蹲嚣，這里是一個(gè)字符串抗斤，第三個(gè)參數(shù)是一個(gè)標(biāo)記拒迅，一般設(shè)置為0或者M(jìn)EMCACHE_COMPRESSED就行了畔师，第四個(gè)參數(shù)是數(shù)據(jù)的有效期掏颊，就是說(shuō)數(shù)據(jù)在這個(gè)時(shí)間內(nèi)是有效的送膳，如果過(guò)去這個(gè)時(shí)間普碎，那么會(huì)被Memcache服務(wù)器端清除掉這個(gè)數(shù)據(jù)吼肥，單位是秒，如果設(shè)置為0，則是永遠(yuǎn)有效潜沦，我們這里設(shè)置了60萄涯，就是一分鐘有效時(shí)間：
$mem->set('key1', 'This is first value', 0, 60);
從Memcache服務(wù)器端獲取一條數(shù)據(jù)，它只有一個(gè)參數(shù)唆鸡，就是需要獲取數(shù)據(jù)的key涝影，我們這里是上一步設(shè)置的key1，現(xiàn)在獲取這個(gè)數(shù)據(jù)后輸出輸出：
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val;
現(xiàn)在是使用replace方法來(lái)替換掉上面key1的值争占，replace方法的參數(shù)跟set是一樣的燃逻，不過(guò)第一個(gè)參數(shù)key1是必須是要替換數(shù)據(jù)內(nèi)容的key，最后輸出了：
$mem->replace('key1', 'This is replace value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val;
同樣的臂痕，Memcache也是可以保存數(shù)組的伯襟，下面是在Memcache上面保存了一個(gè)數(shù)組，然后獲取回來(lái)并輸出
$arr = array('aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd');
$mem->set('key2', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get('key2');
print_r($val2);
現(xiàn)在刪除一個(gè)數(shù)據(jù)握童，使用delte接口姆怪，參數(shù)就是一個(gè)key，然后就能夠把Memcache服務(wù)器這個(gè)key的數(shù)據(jù)刪除澡绩，最后輸出的時(shí)候沒(méi)有結(jié)果
$mem->delete('key1');
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br>";
最后我們把所有的保存在Memcache服務(wù)器上的數(shù)據(jù)都清除稽揭，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)都沒(méi)有了，最后輸出key2的數(shù)據(jù)為空肥卡，最后關(guān)閉連接
$mem->flush();
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br>";
Memcache的使用
使用Memcache的網(wǎng)站一般流量都是比較大的溪掀，為了緩解數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，讓Memcache作為一個(gè)緩存區(qū)域步鉴，把部分信息保存在內(nèi)存中揪胃，在前端能夠迅速的進(jìn)行存取。那么一般的焦點(diǎn)就是集中在如何分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)壓力和進(jìn)行分布式氛琢，畢竟單臺(tái)Memcache的內(nèi)存容量的有限的喊递。我這里簡(jiǎn)單提出我的個(gè)人看法，未經(jīng)實(shí)踐阳似，權(quán)當(dāng)參考骚勘。
- 分布式應(yīng)用
Memcache本來(lái)支持分布式，我們客戶端稍加改造障般，更好的支持调鲸。我們的key可以適當(dāng)進(jìn)行有規(guī)律的封裝，比如以u(píng)ser為主的網(wǎng)站來(lái)說(shuō)挽荡，每個(gè)用戶都有User ID藐石，那么可以按照固定的ID來(lái)進(jìn)行提取和存取，比如1開(kāi)頭的用戶保存在第一臺(tái)Memcache服務(wù)器上定拟，以2開(kāi)頭的用戶的數(shù)據(jù)保存在第二胎Mecache服務(wù)器上于微，存取數(shù)據(jù)都先按照User ID來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和存取逗嫡。
但是這個(gè)有缺點(diǎn)，就是需要對(duì)User ID進(jìn)行判斷株依，如果業(yè)務(wù)不一致驱证，或者其他類型的應(yīng)用，可能不是那么合適恋腕，那么可以根據(jù)自己的實(shí)際業(yè)務(wù)來(lái)進(jìn)行考慮抹锄，或者去想更合適的方法。
- 減少數(shù)據(jù)庫(kù)壓力
這個(gè)算是比較重要的荠藤，所有的數(shù)據(jù)基本上都是保存在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的伙单，每次頻繁的存取數(shù)據(jù)庫(kù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)性能極具下降哈肖，無(wú)法同時(shí)服務(wù)更多的用戶吻育，比如MySQL，特別頻繁的鎖表淤井，那么讓Memcache來(lái)分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力吧布疼。我們需要一種改動(dòng)比較小，并且能夠不會(huì)大規(guī)模改變前端的方式來(lái)進(jìn)行改變目前的架構(gòu)币狠。
我考慮的一種簡(jiǎn)單方法：
后端的數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊游两，把所有的Select操作提取出來(lái)（update/delete/insert不管），然后把對(duì)應(yīng)的SQL進(jìn)行相應(yīng)的hash算法計(jì)算得出一個(gè)hash數(shù)據(jù)key（比如MD5或者SHA）总寻，然后把這個(gè)key去Memcache中查找數(shù)據(jù)器罐，如果這個(gè)數(shù)據(jù)不存在梢为，說(shuō)明還沒(méi)寫(xiě)入到緩存中渐行，那么從數(shù)據(jù)庫(kù)把數(shù)據(jù)提取出來(lái)，一個(gè)是數(shù)組類格式铸董，然后把數(shù)據(jù)在set到Memcache中祟印，key就是這個(gè)SQL的hash值，然后相應(yīng)的設(shè)置一個(gè)失效時(shí)間粟害，比如一個(gè)小時(shí)蕴忆，那么一個(gè)小時(shí)中的數(shù)據(jù)都是從緩存中提取的，有效減少數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力悲幅。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)套鹅，當(dāng)數(shù)據(jù)做了修改以后，無(wú)法實(shí)時(shí)到前端顯示汰具，并且還有可能對(duì)內(nèi)存占用比較大卓鹿，畢竟每次select出來(lái)的數(shù)據(jù)數(shù)量可能比較巨大，這個(gè)是需要考慮的因素留荔。
Memcache的安全
我們上面的Memcache服務(wù)器端都是直接通過(guò)客戶端連接后直接操作吟孙，沒(méi)有任何的驗(yàn)證過(guò)程，這樣如果服務(wù)器是直接暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的話是比較危險(xiǎn)，輕則數(shù)據(jù)泄露被其他無(wú)關(guān)人員查看杰妓，重則服務(wù)器被入侵藻治，因?yàn)镸ecache是以root權(quán)限運(yùn)行的，況且里面可能存在一些我們未知的bug或者是緩沖區(qū)溢出的情況巷挥，這些都是我們未知的桩卵，所以危險(xiǎn)性是可以預(yù)見(jiàn)的。為了安全起見(jiàn)倍宾，我做兩點(diǎn)建議吸占，能夠稍微的防止黑客的入侵或者數(shù)據(jù)的泄露。
- 內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)
最好把兩臺(tái)服務(wù)器之間的訪問(wèn)是內(nèi)網(wǎng)形態(tài)的凿宾，一般是Web服務(wù)器跟Memcache服務(wù)器之間矾屯。普遍的服務(wù)器都是有兩塊網(wǎng)卡，一塊指向互聯(lián)網(wǎng)初厚，一塊指向內(nèi)網(wǎng)件蚕，那么就讓W(xué)eb服務(wù)器通過(guò)內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)卡來(lái)訪問(wèn)Memcache服務(wù)器，我們Memcache的服務(wù)器上啟動(dòng)的時(shí)候就監(jiān)聽(tīng)內(nèi)網(wǎng)的IP地址和端口产禾，內(nèi)網(wǎng)間的訪問(wèn)能夠有效阻止其他非法的訪問(wèn)排作。
# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
Memcache服務(wù)器端設(shè)置監(jiān)聽(tīng)通過(guò)內(nèi)網(wǎng)的192.168.0.200的ip的11211端口，占用1024MB內(nèi)存亚情，并且允許最大1024個(gè)并發(fā)連接
- 設(shè)置防火墻
防火墻是簡(jiǎn)單有效的方式妄痪，如果卻是兩臺(tái)服務(wù)器都是掛在網(wǎng)的，并且需要通過(guò)外網(wǎng)IP來(lái)訪問(wèn)Memcache的話楞件，那么可以考慮使用防火墻或者代理程序來(lái)過(guò)濾非法訪問(wèn)衫生。
一般我們?cè)贚inux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw來(lái)指定一些規(guī)則防止一些非法的訪問(wèn)，比如我們可以設(shè)置只允許我們的Web服務(wù)器來(lái)訪問(wèn)我們Memcache服務(wù)器土浸，同時(shí)阻止其他的訪問(wèn)罪针。
# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 --dport 11211 -j ACCEPT
上面的iptables規(guī)則就是只允許192.168.0.2這臺(tái)Web服務(wù)器對(duì)Memcache服務(wù)器的訪問(wèn)，能夠有效的阻止一些非法訪問(wèn)黄伊，相應(yīng)的也可以增加一些其他的規(guī)則來(lái)加強(qiáng)安全性泪酱，這個(gè)可以根據(jù)自己的需要來(lái)做。
