Memcached内存模型分析
memcached原理
memcached原理Memcached是一种分布式内存对象缓存系统，常常被用于动态Web 应用中减轻数据库负载。
它将数据存储在内存中，并通过哈希算法对其进行管理，应用程序可以直接从内存中读取缓存数据，达到加速访问的目的。
Memcached的运行原理：它使用一个客户端-服务端的架构模型，其中客户端与服务器之间通过TCP/IP协议进行通信。
使用者需要将需要存储的key-value对发送到Memcached服务器，然后服务器将这些数据存储在内存中，当调用者需要获取相应的数据时，直接从内存中读取。
如果数据不存在，Memcached将返回一个空响应。
Memcached的特点：1.高速缓存：Memcached是内存中的缓存系统，访问速度非常快；2.内存管理：Memcached使用LRU算法释放内存中不在使用的数据；3.可扩展：Memcached可以非常容易的扩展。
为什么要使用Memcached?1.加速访问：Memcached非常适合访问频繁但数据变化不步的情况，通过加速访问可以提高网站的响应速度。
2.降低数据库压力：将一部分数据放入Memcached缓存中，当这些数据正在使用时，可以减轻数据库的负载，提高数据库的性能。
3.可扩展性：通过横向扩展，可以使Memcached轻松适应大量数据的存储要求，同时保持高速缓存的性能。
如何使用Memcached？1.安装配置：将Memcached服务器安装在适当的机器上，并根据需要进行相应的配置。
2.使用客户端：可以使用各种语言的客户端库来使用Memcached，包括PHP，Python，Java等。
3.使用API调用：通过API直接从客户端调用Memcached提供的方法来获取需要的数据。
总之，Memcached是一个非常实用的高速缓存系统，可以用于加速Web应用程序的访问，并降低数据库的负载。
它的运行原理简单易懂，安装和配置也非常容易，是一个非常值得使用的缓存系统。
Memcache,Redis,MongoDB(数据缓存系统)方案对比与分析
Memcache,Redis,MongoDB(数据缓存系统)方案对比与分析一、问题：数据库表数据量极大（千万条），要求让服务器更加快速地响应用户的需求。
二、解决方案：1.通过高速服务器Cache缓存数据库数据2.内存数据库（这里仅从数据缓存方面考虑，当然，后期可以采用Hadoop HBase Hive等分布式存储分析平台）三、主流解Cache和数据库对比：上述技术基本上代表了当今在数据存储方面所有的实现方案，其中主要涉及到了普通关系型数据库（MySQL/PostgreSQL），NoSQL数据库(MongoDB)，内存数据库（Redis），内存Cache（Memcached），我们现在需要的是对大数据表仍保持高效的查询速度，普通关系型数据库是无法满足的。
而MongoDB其实只是一种非关系型数据库，其优势在于可以存储海量数据，具备强大的查询功能，因此不宜用于缓存数据的场景。
从以上各数据可知，对于我们产品最可行的技术方案有两种：1.Memcached 内存Key-Value Cache2.Redis 内存数据库四、下面重点分析Memcached和Redis两种方案：4.1 Memcached介绍Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。
它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提供动态、数据库驱动网站的速度，现在已被LiveJournal、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等公司所使用。
4.2 Memcached工作方式分析许多Web应用都将数据保存到RDBMS中，应用服务器从中读取数据并在浏览器中显示。
但随着数据量的增大、访问的集中，就会出现RDBMS的负担加重、数据库响应恶化、网站显示延迟等重大影响。
Memcached是高性能的分布式内存缓存服务器,通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态Web等应用的速度、提高可扩展性。
Memcached 原理剖析
余问题都解决了，空间利用率会大大提升。
修改 slabs_clsid 函数，让它直接返回一个定值（比如 1 ）
unsigned int slabs_clsid(size_t size) {return 1;}
修改slabs_init函数，去掉循环创建所有classid属性的部分，直接添加
slabclaபைடு நூலகம்s[1]：
• 数据存储方式：Slab Allocation • 数据过期方式：Lazy Expiration + LRU
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Memcache原理分析
数据存储方式：Slab Allocation
Slab Alloction 构造图
Slab Allocator的基本原理是按照预先 规定的大小，将分配的内存分割成特定 长度的块，以完全解决内存碎片问题。
Memcached 入门
作者：
2009-01
Tech Talk 目录索引
Memcache是什么 Memcache,ehcache的比较 Memcache原理分析 Memcache安装和基本配置 Memcache的在大型网站中的使用策略 Memcache的一些经验和技巧 Memcache一致性算法(consistent hasing)
一个id，在数据量非常大的情况下，slab链会很长（因为所有数据都挤在一条
链上了），遍历起来的代价比较高。
前面介绍了三种空间冗余，设置chunk长度等于item长度，解决了第一种空间
浪费问题，不预申请空间解决了第二种空间浪费问题，那么对于第一种问题
（slab内剩余）如何解决呢，这就需要修改POWER_BLOCK常量，使得每一
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Memcache原理分析:
Memcached源码剖析笔记
Memcached源码剖析笔记XguruMemcached是一个自由、源码开放、高性能、分布式内存对象缓存系统，目的在于通过减轻数据库负载来使动态Web应用程序提速。
目录1.背景 (3)2.memcached的安装 (4)3.memcached的配置 (5)4.memcached的使用 (6)4.1.存储命令 (7)4.2.读取命令 (8)4.3.删除命令 (8)4.4.高级命令 (9)4.5.其他命令 (10)5.Memcached内部工作机制 (11)5.1.Memcached基本的数据结构 (11)5.2.基本设计概念和处理流程 (12)5.3.内部Hash机制 (15)5.3.1.Hash函数及冲突解决 (15)5.3.2.HashTable主要函数 (15)5.4.slab内存处理机制 (17)5.4.1.slab主要函数 (17)5.4.2.slab机制中所采用的LRU算法 (19)5.5.控制item各种函数 (20)5.6.守护进程机制 (22)5.7.Socket处理机制 (23)15.7.1.Unix域协议 (23)5.7.2.TCP/UDP协议 (24)5.8.多线程处理机制 (25)5.9.事件处理机制 (25)6.未完善之处 (27)7.参考文献 (28)21.背景Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。
它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提供动态、数据库驱动网站的速度。
Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。
Memcached是一个自由、源码开放、高性能、分布式内存对象缓存系统，目的在于通过减轻数据库负载来使动态Web应用程序提速。
Memcached是一个在内存中对任意的数据（比如字符串，对象等）所使用的key-value 存储。
数据可以来自数据库调用，API调用，或者页面渲染的结果。
memcached内存分配机制
师德之光教育的温情与力量演讲稿尊敬的各位领导、亲爱的同事们：大家好！今天，我站在这里，带着满腔的热情和对教育事业的无限敬意，与大家分享一个关于爱与滋养的故事。
在教育的花园里，有这样一位园丁，她用27年的光阴，精心培育着每一棵幼苗，让他们在阳光和雨露中茁壮成长。
她用智慧和爱心，为孩子们驱散寒冷，滋润心灵。
她，就是我们实验小学的阙校长——孩子们心中的天使，家长们眼中的福音，我们实小人的骄傲。
我坚信，师德的光辉应该从教师的一言一行中闪耀；美育的魅力应该从教师的仪表风范中绽放。
美好的理想、美好的情怀、美好的言行和美好的氛围，是学校作为精神家园的应有之义。
阙校长，正是这样一位传递美好的使者。
作为学校主管教学的副校长，她用知性的力量影响着老师们，用人格魅力引导学生成长。
在接触了朱老师的“新教育”理念后，她架起了师生阅读的桥梁，填补了我们民族地区语文教学的空白。
她告诉我们，书籍是有生命和灵性的，阅读是教师和学生的天职。
她倡导的“晨颂”、“午读”、“暮省”阅读方式，让书香溢满校园，让心灵在书海中自由翱翔。
为了激发师生的阅读热情，阙校长亲自组织了“文运茶香”教师读书沙龙，开展了“我的读书故事演讲”等活动，让老师们在书香中找到心灵的慰藉。
同时，她也组织了“学生读书征文”、“经典诵读”、“美文诵读”等活动，让学生在阅读中发现知识的乐趣，培养对书籍的热爱。
阙校长本人也是一位博览群书的学者。
她阅读了苏霍姆林斯基、陶行知等教育大师的著作，重温教育的精髓；她阅读了李镇西、窦桂梅等当代教育家的作品，聆听时代的声音；她阅读了沈从文、彭学明等乡土文学作家的书籍，品味乡土文化的神韵；她阅读了《论语》、《诗经》等古典文学，感受中华文化的魅力。
在她的博客中，有这样的话语：“真正的美好阅读是来自心灵的洗礼，它使人生丰富多彩、妙趣横生，使人生健康圆满，它使我们心情变得温暖而又柔软，纯净而又明媚”。
她用微笑和自信，带着诗情画意，走近学生，走进课堂。
MemCache详细解读
MemCache详细解读MemCache是什么MemCache是⼀个⾃由、源码开放、⾼性能、分布式的分布式内存对象缓存系统，⽤于动态Web应⽤以减轻数据库的负载。
它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从⽽提⾼了⽹站访问的速度。
MemCaChe是⼀个存储键值对的HashMap，在内存中对任意的数据（⽐如字符串、对象等）所使⽤的key-value存储，数据可以来⾃数据库调⽤、API调⽤，或者页⾯渲染的结果。
MemCache设计理念就是⼩⽽强⼤，它简单的设计促进了快速部署、易于开发并解决⾯对⼤规模的数据缓存的许多难题，⽽所开放的API使得MemCache能⽤于Java、C/C++/C#、Perl、Python、PHP、Ruby等⼤部分流⾏的程序语⾔。
另外，说⼀下MemCache和MemCached的区别：1、MemCache是项⽬的名称2、MemCached是MemCache服务器端可以执⾏⽂件的名称MemCache访问模型为了加深理解，我模仿着原阿⾥技术专家李智慧⽼师《⼤型⽹站技术架构核⼼原理与案例分析》⼀书MemCache部分，⾃⼰画了⼀张图：特别澄清⼀个问题，MemCache虽然被称为"分布式缓存"，但是MemCache本⾝完全不具备分布式的功能，MemCache集群之间不会相互通信（与之形成对⽐的，⽐如JBoss Cache，某台服务器有缓存数据更新时，会通知集群中其他机器更新缓存或清除缓存数据），所谓的"分布式"，完全依赖于客户端程序的实现，就像上⾯这张图的流程⼀样。
同时基于这张图，理⼀下MemCache⼀次写缓存的流程：1、应⽤程序输⼊需要写缓存的数据2、API将Key输⼊路由算法模块，路由算法根据Key和MemCache集群服务器列表得到⼀台服务器编号3、由服务器编号得到MemCache及其的ip地址和端⼝号4、API调⽤通信模块和指定编号的服务器通信，将数据写⼊该服务器，完成⼀次分布式缓存的写操作读缓存和写缓存⼀样，只要使⽤相同的路由算法和服务器列表，只要应⽤程序查询的是相同的Key，MemCache客户端总是访问相同的客户端去读取数据，只要服务器中还缓存着该数据，就能保证缓存命中。
memcached内存管理与删除机制及服务器实现 -回复
memcached内存管理与删除机制及服务器实现-回复memcached是一款高性能的分布式内存对象缓存系统，常用于动态网站的加速和负载均衡。
作为一种缓存系统，它的内存管理和删除机制对于系统的性能和稳定性非常重要。
本文将一步一步回答有关memcached的内存管理与删除机制及服务器实现的内容。
一、memcached的内存管理机制1. 内存分配memcached使用一个内存池来管理内存，即在启动时分配一块可用于缓存的大内存块，然后根据需要将其划分为多个固定大小的内存块，这样可以提高内存使用效率。
在内存分配时，memcached使用slab分配器来实现。
slab分配器将内存块按照不同大小的chunk（或者称为slab class）分成多个组，每个组里的chunk大小都会是这个组的最小chunk大小的倍数。
这种分配方式可以降低内存碎片，提高内存利用率。
2. 内存回收memcached使用了简单的LRU算法（最近最少使用算法）来进行内存回收。
当内存达到上限时，会根据数据的使用频率来决定哪些数据应该被淘汰。
LRU算法会在内存不足时，将最近最少被访问的数据从缓存中删除，以腾出内存供新数据使用。
3. LRU算法和内存回收LRU算法是一种常用的缓存淘汰算法，它根据数据的访问时间来判断哪些数据是冷数据（很久没有被访问的数据），从而可以将这些冷数据淘汰出缓存。
在memcached中，LRU算法的具体实现是通过维护一个LRU队列来实现的，最前面的元素代表最近最少访问的数据，最后面的元素代表最近最频繁访问的数据。
当内存不足时，memcached会从LRU队列末尾开始淘汰数据，直到满足内存需求为止。
二、memcached的删除机制1. 手动删除memcached提供了delete命令来手动删除指定的键值对。
使用delete 命令可以通过键来删除对应的缓存数据。
2. 过期删除memcached支持设置键值对的过期时间，当数据的过期时间到达时，memcached会自动删除对应的数据。
Memcached数据库缓存
Memcached数据库缓存Memcached⼀、Memcached简介Memcached是⼀个开源的，⽀持⾼性能，⾼并发的分布式内存缓存系统，由C语⾔编写，总共2000多⾏代码。
从软件名称上看，前3个字符“Mem”就是内存的意思，⽽接下来的后⾯5个字符“cache”就是缓存的意思，最后⼀个字符d，是daemon的意思，代表是服务器端守护进程模式服务。
Memcached服务分为服务器端和客户端两部分，其中，服务器端软件的名字形如Memcached-1.4.24.tar.gz，客户端软件的名字形如Memcache-2.25.tar.gz Memcached的作⽤传统场景中，多数Web应⽤都将数据保存到关系型数据库中（例如：MySQL），Web服务器从中读取数据并在浏览器中显⽰。
但随着数据量的增⼤，访问的集中，关系型数据库的负担就会出现加重，响应缓慢，导致⽹站打开延迟等问题，影响⽤户体验。
这时就需要Memcached软件出马了。
使⽤Memcached的主要⽬的是，通过在⾃⾝内存中缓存关系型数据库的查询结果，减少数据库被访问的次数，以提⾼动态Web应⽤的速度，提⾼⽹站架构的并发能⼒和可扩展性。
Memcached服务的运⾏原理是通过在事先规划好的系统内存空间中临时缓存数据库中的各类数据，以达到减少前端业务服务对数据库的直接⾼并发访问，从⽽提升⼤规模⽹站集群中动态服务的并发访问能⼒。
-⽣产场景的Memcached服务⼀般被⽤来保存⽹站中经常被读取的对象或数据，就像我们的客户端浏览器也会把经常访问的⽹页缓存起来⼀样，通过内存缓存来存取对象或数据要⽐磁盘存取快很多，因为磁盘是机械的，因此，在当今的IT企业中，Memcached的应⽤范围很⼴泛。
互联⽹常见内存缓存服务软件⼆、Memcached的⽤户与应⽤场景 1、Memcached常见⽤途⼯作流程Memcached是⼀种内存缓存软件，在⼯作中经常⽤来缓存数据库的查询数据，数据被缓存在事先与分配的Memcached管理的内存中，可以通过API或命令的⽅式存取内存中缓存的这些数据，Memcached服务内存中缓存的数据就像⼀张巨⼤的hash表，每条数据都是以key-value对的形式存在。
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Memcached 1.2 内存模型分析(zz)
Linux标签: Linux, memcached
点击次数: 360 2008年04月16日01:01:43 星期三
/viewthread.php?tid=45&extra=page%3D1
一相关资源
1关于什么是
/memcached/
2关于Memcached的使用方法及协议参
考:/heiyeshuwu/archive/2006/11/13/1380838.aspx
3比较全面分析Memcached的参考：
/blog/2007/04/memcached/
二内存模型分析
1基本概念介绍
1)item:存储的最小单位,当每一个Key-Value值通过Memcached存储时，Memcached查找一个空闲的item存入其中.
2)slab:Memcached分配的一个内存块,默认大小为1Mb,里面存储了一定数目的item.
2分配初始化
当启动起Memcached后，程序先根据输入的各种参数进行相应的配置，配置结束后就开始对程序中的各种数据结构进行初始化，其中slabs_init，就是对slabclass的初始化，而slabclass是Memcached内存模型中比较重要的一个数据结构。
它被定义成一个slabclass_t 数组，大小是201（程序从1开始计数，实际使用200个），主要是对分配的内存进行管理。
结构如下：
在这个结构中要注意的是每一个数组成员中size的大小是不一样的，在默认情况下是按factor^n(默认为2)在赋值，如第一个数组成员是1byte，则第二个为2byte,第三个为4……….，当大小为slab大小的一半时,停止赋值,并在停止赋值的下一个数组成员内，将大小设置成默认大小1Mb，此时这个slab中只有一个item，大小为1Mb.代码如下：
在memcached中还支持预分配，就是说当你指定好要分配的大小时，如果启动预分配，Memcached将会把这些空间一下全部分配给你，避免以后频繁的分配操作，提高效率，默认情况下是开启这项功能的。
程序如下：
当系统将预分配的内存分配好，slabclass_t初步设置之后，会将已经分配的内存的一部分
以slab的形式预先与一部分slabclass_t数组的成员联系在一起(设置size大小的). 这项功能主要是由slabs_preallocate提供。
在slabs_preallocate中通过一个遍历，对所有设置size大小的slabclass_t成员调用
do_slabs_newslab，而在do_slabs_newslab中完成内存分配的是memory_allocate函数。
完成后在对slabclass_t相应成员进行设置：
在这里还要注意的是，在do_slabs_newslab中还调用了一个函数grow_slab_list，这个函数是给slabclass_t成员分配更多的slab指针数组，以便于以后分配更多的slab，默认开始的时候是16，但当出现slab不够用的时候以2倍的数目增长。
程序如下：
此时就完成了slabclass_t的初始化，内存模型为：
3关于item
item是数据最终要存入的数据结构，它的大体结构如下(还有一些成员，全面了解可查看源代码)：
自己一开始对item与hash表以及在slab中的存储方式有些疑惑，后来看到这个结构的时候明白了。
在item中有一个next和prev，它们组成了一个双向链表，是存储在slab结构中的，而还有一个h_next指针，这个是用来指向在同一个hash 表项中其它的数据，当要检索数据的时候，通过hash函数找到hash项，然后通过h_next遍历这个链查询数据。
在slab的储存中则使用item的大小来定位到底存储在哪一个大小的slab中，找到slabclass_t数组序号后，可以通过它指向最后一项的指针效率很高的将这个新的item插入其中，然后在通过hash值建立与hash表的联系，这样整个Memcached的内存模型就建立起来了。
我这里的图形工具不太好用(主要自己不太会),这个图就不画了，不过网上有一个可以借鉴一下:
当时看这个图的时候就是对hash表的item1与存储在slab中的item1有点困惑，其实它们都是一项，在图中item1,item2,item3是有着相同的hash值通过h_next连接在一起，而item1与item4是两个存储在同一个slab的相邻item项，其实它们是双向连接的，图中没有画出。