如何將 memcached 融入到您的環境中?
在開始安裝和使用 using memcached 之前,我們需要了解如何將 memcached 融入到您的環境中。雖然在任何地方都可以使用 memcached,但我發現需要在數據庫層中執行幾個經常性查詢時,memcached 往往能發揮最大的效用。我經常會在數據庫和應用服務器之間設置一系列 memcached 實例,並采用一種簡單的模式來讀取和寫入這些服務器。圖 1 可以幫助您了解如何設置應用程序體系結構:
圖 1. 使用 memcached 的示例應用程序體系結構
體系結構相當容易理解。我建立了一個 Web 層,其中包括一些 Apache 實例。下一層是應用程序本身。這一層通常運行於 Apache Tomcat 或其他開源應用服務器之上。再下面一層是配置 memcached 實例的地方 — 即應用服務器與數據庫服務器之間。在使用這種配置時,需要采用稍微不同的方式來執行數據庫的讀取和寫入操作。
讀取
我執行讀取操作的順序是從 Web 層獲取請求(需要執行一次數據庫查詢)並檢查之前在緩存中存儲的查詢結果。如果我找到所需的值,則返回它。如果未找到,則執行查詢並將結果存儲在緩存中,然後再將結果返回給 Web 層。
寫入
將數據寫入到數據庫中時,首先需要執行數據庫寫入操作,然後將之前緩存的任何受此寫入操作影響的結果設定為無效。此過程有助於防止緩存和數據庫之間出現數據不一致性。
安裝 memcached
memcached 支持一些操作系統,包括 Linux®、Windows®、Mac OS 和 Solaris。在本文中,我將詳細介紹如何通過源文件構建和安裝 memcached。采用這種方式的主要原因是我在遇到問題時可以查看源代碼。
libevent
libevent 是安裝 memcached 的唯一前提條件。它是 memcached 所依賴的異步事件通知庫。您可以在 monkey.org 上找到關於 libevent 的源文件。接下來,找到其最新版本的源文件。對於本文,我們使用穩定的 1.4.11 版本。獲取了歸檔文件之後,將它解壓到一個方便的位置,然後執行清單 1 中的命令:
清單 1. 生成和安裝 libevent
cd libevent-1.4.11-stable/
./configure
make
make install
memcached
從 Danga Interactive 獲取 memcached 源文件,仍然選擇最新的分發版。在撰寫本文時,其最新版本是 1.4.0。將 tar.gz 解壓到方便的位置,並執行清單 2 中的命令:
清單 2. 生成和安裝 memcached
cd memcached-1.4.0/
./configure
make
make install
完成這些步驟之後,您應該安裝了一個 memcached 工作副本,並且可以使用它了。讓我們進行簡單介紹,然後使用它。
使用 memcached
要開始使用 memcached,您首先需要啟動 memcached 服務器,然後使用 telnet 客戶機連接到它。
要啟動 memcached,執行清單 3 中的命令:
清單 3. 啟動 memcached
./memcached -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p 11211
這會以守護程序的形式啟動 memcached(
-d
),為其分配 2GB 內存(
-m 2048
),並指定監聽 localhost,即端口 11211。您可以根據需要修改這些值,但以上設置足以完成本文中的練習。接下來,您需要連接到 memcached。您將使用一個簡單的 telnet 客戶機連接到 memcached 服務器。
大多數操作系統都提供了內置的 telnet 客戶機,但如果您使用的是基於 Windows 的操作系統,則需要下載第三方客戶機。我推薦使用 PuTTy。
安裝了 telnet 客戶機之後,執行清單 4 中的命令:
清單 4. 連接到 memcached
telnet localhost 11211
如果一切正常,則應該得到一個 telnet 響應,它會指示 Connected to localhost(已經連接到 localhost) 。如果未獲得此響應,則應該返回之前的步驟並確保 libevent 和 memcached 的源文件都已成功生成。
您現現已經登錄到 memcached 服務器。此後,您將能夠通過一系列簡單的命令來與 memcached 通信。9 個 memcached 客戶端命令可以分為三類:
基本
高級
管理
基本 memcached 客戶機命令
您將使用五種基本 memcached 命令執行最簡單的操作。這些命令和操作包括:
set
add
replace
get
delete
前三個命令是用於操作存儲在 memcached 中的鍵值對的標准修改命令。它們都非常簡單易用,且都使用清單 5 所示的語法:
清單 5. 修改命令語法
command
表 1 定義了 memcached 修改命令的參數和用法。
表 1. memcached 修改命令參數
參數用法
keykey 用於查找緩存值
flags可以包括鍵值對的整型參數,客戶機使用它存儲關於鍵值對的額外信息
expiration time在緩存中保存鍵值對的時間長度(以秒為單位,0 表示永遠)
bytes在緩存中存儲的字節點
value存儲的值(始終位於第二行)
現在,我們來看看這些命令的實際使用。
set
set
命令用於向緩存添加新的鍵值對。如果鍵已經存在,則之前的值將被替換。
注意以下交互,它使用了
set
命令:
set userId 0 0 5
12345
STORED
如果使用
set
命令正確設定了鍵值對,服務器將使用單詞 STORED 進行響應。本示例向緩存中添加了一個鍵值對,其鍵為
userId
,其值為
12345
。並將過期時間設置為 0,這將向 memcached 通知您希望將此值存儲在緩存中直到刪除它為止。
add
僅當緩存中不存在鍵時,
add
命令才會向緩存中添加一個鍵值對。如果緩存中已經存在鍵,則之前的值將仍然保持相同,並且您將獲得響應 NOT_STORED 。
下面是使用
add
命令的標准交互:
set userId 0 0 5
12345
STORED
add userId 0 0 5
55555
NOT_STORED
add companyId 0 0 3
564
STORED
replace
僅當鍵已經存在時,
replace
命令才會替換緩存中的鍵。如果緩存中不存在鍵,那麼您將從 memcached 服務器接受到一條 NOT_STORED 響應。
下面是使用
replace
命令的標准交互:
replace accountId 0 0 5
67890
NOT_STORED
set accountId 0 0 5
67890
STORED
replace accountId 0 0 5
55555
STORED
最後兩個基本命令是
get
和
delete
。這些命令相當容易理解,並且使用了類似的語法,如下所示:
command
接下來看這些命令的應用。
get
get
命令用於檢索與之前添加的鍵值對相關的值。您將使用
get
執行大多數檢索操作。
下面是使用
get
命令的典型交互:
set userId 0 0 5
12345
STORED
get userId
VALUE userId 0 5
12345
END
get bob
END
如您所見,
get
命令相當簡單。您使用一個鍵來調用
get
,如果這個鍵存在於緩存中,則返回相應的值。如果不存在,則不返回任何內容。
delete
最後一個基本命令是
delete
。
delete
命令用於刪除 memcached 中的任何現有值。您將使用一個鍵調用
delete
,如果該鍵存在於緩存中,則刪除該值。如果不存在,則返回一條 NOT_FOUND 消息。
下面是使用
delete
命令的客戶機服務器交互:
set userId 0 0 5
98765
STORED
delete bob
NOT_FOUND
delete userId
DELETED
get userId
END
高級 memcached 客戶機命令
可以在 memcached 中使用的兩個高級命令是
gets
和