php开发memcached

Posted 2021-10-08 开不了口

一、memcached 简介

memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是，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应用的速度、提高可扩展

性。它可以应对任意多个连接，使用非阻塞的网络IO。由于它的工作机制是在内存中开辟一块空间，然后建立一个HashTable，Memcached自管理这些HashTable。

二、memcached 安装(参考” Linux下的Memcache安装”)

---

首先是下载 memcached 了，目前最新版本是 1.4.0，直接从官方网站即可下载到 memcached-1[1].4.0.tar.gz。除此之外，memcached 用到了 libevent，我yum install libevent libevent-devel

接下来是将 memcached-1[1].4.0.tar.gz 解开包、编译、安装：

tar -xzf memcached-1.1.12.tar.gz

cd memcached-1.1.12

./configure

make

make install

三、运行 memcached 守护程序

运行 memcached 守护程序很简单，只需一个命令行即可，不需要修改任何配置文件（也没有配置文件给你修改）：

/usr/local/bin/memcached -d -m 128 -l 192.168.x.y -p 11211 -u www

参数解释：

-d 以守护程序（daemon）方式运行 memcached；

-m 设置 memcached 可以使用的内存大小，单位为 M；

-l 设置监听的 IP 地址，如果是本机的话，通常可以不设置此参数；(一般是不写)

-p 设置监听的端口，默认为 11211，所以也可以不设置此参数；

-u 指定用户，如果当前为 root 的话，需要使用此参数指定用户。

当然，还有其它参数可以用，man memcached 一下就可以看到了。

四、memcached 的工作原理

首先memcached 是以守护程序方式运行于一个或多个服务器中，随时接受客户端的连接操作，客户端可以由各种语言编写，目前已知的客户端 API 包括 Perl/php/Python/Ruby/Java/C#/C 等等。PHP 等客户端在与 memcached 服务建立连接之后，接下来的事情就是存取对象了，每个被存取的对象都有一个唯一的标识符 key，存取操作均通过这个 key 进行，保存到 memcached 中的对象实际上是放置内存中的，并不是保存在 cache 文件中的，这也是为什么 memcached 能够如此高效快速的原因。注意，这些对象并不是持久的，服务停止之后，里边的数据就会丢失。

五、PHP 如何作为 memcached 客户端

有两种方法可以使 PHP 作为 memcached 客户端，调用 memcached 的服务进行对象存取操作。

第一种，PHP 有一个叫做 memcache 的扩展，Linux 下需编译安装memcache，Window 下则在 php.ini 中去掉 php_memcache.dll 前边的注释符，使其可用。

参考张宴文章中安装nginx的一部分

编译安装PHP5扩展模块

tar zxvf memcache-2.2.5.tgz <----下载 (这是一个php扩展包资源库)
cd memcache-2.2.5/
/usr/local/webserver/php/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/webserver/php/bin/php-config
make
make install
cd ../

这样，php.ini文件中添加了extension = "memcache.so"

例子(PHP的Memcache)：

(1)

<?php

$mem = new Memcache;

$mem->connect("192.168.x.y", 11211)or die ("Could not connect");

$mem->set(\'key\', \'This is a test!\', 0, 60);

$val = $mem->get(\'key\');

echo $val;

?>

(2)

< ?php
//连接
$mem = new Memcache;
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);
//保存数据
$mem->set(\'key1\', \'This is first value\', 0, 60);
$val = $mem->get(\'key1\');
echo "Get key1 value: " . $val ."
";
//替换数据
$mem->replace(\'key1\', \'This is replace value\', 0, 60);
$val = $mem->get(\'key1\');
echo "Get key1 value: " . $val . "
";
//保存数组
$arr = array(\'aaa\', \'bbb\', \'ccc\', \'ddd\');
$mem->set(\'key2\', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get(\'key2\');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "
";
//删除数据
$mem->delete(\'key1\');
$val = $mem->get(\'key1\');
echo "Get key1 value: " . $val . "
";
//清除所有数据
$mem->flush();
$val2 = $mem->get(\'key2\');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "
";
//关闭连接
$mem->close();
?>

如果正常的话，浏览器将输出：
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:

程序代码分析

初始化一个Memcache的对象：
$mem = new Memcache;

连接到我们的Memcache服务器端，第一个参数是服务器的IP地址，也可以是主机名，第二个参数是Memcache的开放的端口：
$mem->connect("192.168.0.200",12000);

保存一个数据到Memcache服务器上，第一个参数是数据的key，用来定位一个数据，第二个参数是需要保存的数据内容，这里是一个字符串，第三 个参数是一个标记，一般设置为0或者MEMCACHE_COMPRESSED就行了，第四个参数是数据的有效期，就是说数据在这个时间内是有效的，如果过 去这个时间，那么会被Memcache服务器端清除掉这个数据，单位是秒，如果设置为0，则是永远有效，我们这里设置了60，就是一分钟有效时间：
$mem->set(‘key1‘,‘This is first value’, 0, 60);

从Memcache服务器端获取一条数据，它只有一个参数，就是需要获取数据的key，我们这里是上一步设置的key1，现在获取这个数据后输出输出：
$val = $mem->get(’key1′);
echo "Get key1 value: " . $val;

现在是使用replace方法来替换掉上面key1的值，replace方法的参数跟set是一样的，不过第一个参数key1是必须是要替换数据内容的key，最后输出了：
$mem->replace(‘key1′,‘This is replace value’, 0, 60);
$val = $mem->get(‘key1′);
echo "Get key1 value: " . $val;

同样的，Memcache也是可以保存数组的，下面是在Memcache上面保存了一个数组，然后获取回来并输出
$arr = array(‘aaa’,‘bbb’, ‘ccc’,‘ddd’);
$mem->set(‘key2′,$arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get(‘key2′);
print_r($val2);

现在删除一个数据，使用delte接口，参数就是一个key，然后就能够把Memcache服务器这个key的数据删除，最后输出的时候没有结果
$mem->delete(‘key1′);
$val = $mem->get(‘key1′);
echo "Get key1 value: " . $val . "
";

最后我们把所有的保存在Memcache服务器上的数据都清除，会发现数据都没有了，最后输出key2的数据为空，最后关闭连接

(3)数据

uid	username	password	gender
751490	a62986233	8d03f56ad2c48d494cd4b73b3ba64dca	0
751489	hldhoxbh	25d55ad283aa400af464c76d713c07ad	0
751488	wuhan0088	ba2206cbae7c1bfe33a54ff161943bab	0
751487	anrron	b206e95a4384298962649e58dc7b39d4	0
751486	hldjxlkx	9c98df872d24244696c393a1d26ab749	0
751485	1394afjh	25d55ad283aa400af464c76d713c07ad	0
751484	yesi808	32baeaa3c422413843b015919c0be999	0
751483	IDC010pw	25f9e794323b453885f5181f1b624d0b	0
751482	ebay360v	a36b9e764318d31b4810d7d18096e6e7	0
751481	ppgqsvgv	9c98df872d24244696c393a1d26ab749	0

10 rows in set (0.00 sec)

<?php

#数据库连接信息

$host="192.168.0.71";

$user="askwan";

$passwd="passwd";

$db="pwbbs";

$query="select UID,username,password,gender from pw_members order by uid desc limit 10;"

#我这里选用了MD5方式加密SQL做为key ，也可用其他加密方式，如Base64等

$m_key=md5($query);

$mem=new Memcache();

$mem->connect("192.168.0.72",11211);

if(!$result=$mem->get($m_key)){

echo "这是从数据库读出来的结果!";

$connection=mysql_connect($host,$user,$passwd) or die ("Unable to conect!" );

mysql_select_db($db);

$result=mysql_query($query) or die("Error query!".mysql_error());

while($row=mysql_fetch_row($result)){

$memdata[]=$row;

}

$mem->add($m_key,$memdata);

mysql_free_result($result);

mysql_close($connection);

}

else{

echo "这是从Memcached Server读出来的结果!n";

}

$result=$mem->get($m_key);

#显示获取的数据

echo "<table cellpadding=10 border=2>";

echo "<tr>";

echo "<th>Uid</th>";

echo "<th>Username</th>";

echo "<th>PassWord</th>";

echo "<th>Gender</th>";

echo "</tr>";

for($i=0;$i<10;$i++){

echo "<tr>";

for($j=0;$j<4;$j++){

echo "<td>".$result[$i][$j]."</td>";

}

echo "</tr>";

}

?>

第二种，可以避开扩展、重新编译所带来的麻烦，那就是直接使用 php-memcached-client.php,但效率会比扩展库稍差一些。

首先 下载 memcached-client.php， 在下载了 memcached-client.php 之后，就可以通过这个文件中的类“memcached”对 memcached 服务进行操作了。其实代码调用非常简单，主要会用到的方法有 add()、get()、replace() 和 delete()，方法说明如下：

add ($key, $val, $exp = 0)
往 memcached 中写入对象，$key 是对象的唯一标识符，$val 是写入的对象数据，$exp 为过期时间，单位为秒，默认为不限时间；

get ($key)
从 memcached 中获取对象数据，通过对象的唯一标识符 $key 获取；

replace ($key, $value, $exp=0)
使用 $value 替换 memcached 中标识符为 $key 的对象内容，参数与 add() 方法一样，只有 $key 对象存在的情况下才会起作用；

delete ($key, $time = 0)
删除 memcached 中标识符为 $key 的对象，$time 为可选参数，表示删除之前需要等待多长时间。

下面是一段简单的测试代码，代码中对标识符为 \'mykey\' 的对象数据进行存取操作：

<?php

// 包含 memcached 类文件

require_once(\'memcached-client.php\');

// 选项设置

$options = array(

\'servers\' => array(\'192.168.10.215:11211\'), //memcached 服务的地址、端口，可用多个数组元素表示多个 memcached 服务

\'debug\' => false,  //是否打开 debug

\'compress_threshold\' => 10240,  //超过多少字节的数据时进行压缩

\'persistant\' => false  //是否使用持久连接

);

// 创建 memcached 对象实例

$mc = new memcached($options);

// 设置此脚本使用的唯一标识符

$key = \'mykey\';

// 往 memcached 中写入对象

$mc->add($key, \'some random strings\');

$val = $mc->get($key);

echo "
".str_pad(\'$mc->add() \', 60, \'_\')."
";

var_dump($val);

// 替换已写入的对象数据值

$mc->replace($key, array(\'some\'=>\'haha\', \'array\'=>\'xxx\'));

$val = $mc->get($key);

echo "
".str_pad(\'$mc->replace() \', 60, \'_\')."
";

var_dump($val);

// 删除 memcached 中的对象

$mc->delete($key);

$val = $mc->get($key);

echo "
".str_pad(\'$mc->delete() \', 60, \'_\')."
";

var_dump($val);

?>

是不是很简单，在实际应用中，通常会把数据库查询的结果集保存到 memcached 中，下次访问时直接从 memcached 中获取，而不再做数据库查询操作，这样可以在很大程度上减轻数据库的负担。通常会将 SQL 语句 md5() 之后的值作为唯一标识符 key。下边是一个利用 memcached 来缓存数据库查询结果集的示例（此代码片段紧接上边的示例代码）：

<?php

$sql = \'SELECT * FROM users\';

$key = md5($sql);   //memcached 对象标识符

if ( !($datas = $mc->get($key)) ) {

// 在 memcached 中未获取到缓存数据，则使用数据库查询获取记录集。

echo "
".str_pad(\'Read datas from MySQL.\', 60, \'_\')."
";

$conn = mysql_connect(\'localhost\', \'test\', \'test\');

mysql_select_db(\'test\');

$result = mysql_query($sql);

while ($row = mysql_fetch_object($result))

$datas[] = $row;

// 将数据库中获取到的结果集数据保存到 memcached 中，以供下次访问时使用。

$mc->add($key, $datas);

} else {

echo "
".str_pad(\'Read datas from memcached.\', 60, \'
\')."n";

}

var_dump($datas);

?>

可以看出，使用 memcached 之后，可以减少数据库连接、查询操作，数据库负载下来了，脚本的运行速度也提高了。

Memcache的使用
使用Memcache的网站一般流量都是比较大的，为了缓解数据库的压力，让Memcache作为一个缓存区域，把部分信息保存在内存中，在前端能够迅速 的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式，毕竟单台Memcache的内存容量的有限的。我这里简单提出我的个人看法，未经 实践，权当参考。

分布式应用
Memcache本来支持分布式，我们客户端稍加改造，更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装，比如以user为主的网站来说，每个用户都有 User ID，那么可以按照固定的ID来进行提取和存取，比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上，以2开头的用户的数据保存在第二胎 Mecache服务器上，存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。

但是这个有缺点，就是需要对User ID进行判断，如果业务不一致，或者其他类型的应用，可能不是那么合适，那么可以根据自己的实际业务来进行考虑，或者去想更合适的方法。

减少数据库压力
这个算是比较重要的，所有的数据基本上都是保存在数据库当中的，每次频繁的存取数据库，导致数据库性能极具下降，无法同时服务更多的用户，比如 MySQL，特别频繁的锁表，那么让Memcache来分担站长博客数据库的压力吧。我们需要一种改动比较小，并且能够不会大规模改变前端的方式来进行改变目前的 架构。

我考虑的一种简单方法：
后端的数据库操作模块，把所有的Select操作提取出来（update/delete/insert不管），然后把对应的SQL进行相应的hash算法 计算得出一个hash数据key（比如MD5或者SHA），然后把这个key去Memcache中查找数据，如果这个数据不存在，说明还没写入到缓存中， 那么从数据库把数据提取出来，一个是数组类格式，然后把数据在set到Memcache中，key就是这个SQL的hash值，然后相应的设置一个失效时 间，比如一个小时，那么一个小时中的数据都是从缓存中提取的，有效减少数据库的压力。缺点是数据不实时，当数据做了修改以后，无法实时到前端显示，并且还 有可能对内存占用比较大，毕竟每次select出来的数据数量可能比较巨大，这个是需要考虑的因素。

Memcache的安全
我们上面的Memcache服务器端都是直接通过客户端连接后直接操作，没有任何的验证过程，这样如果服务器是直接暴露在互联网上的话是比较危险，轻则数 据泄露被其他无关人员查看，重则服务器被入侵，因为Mecache是以root权限运行的，况且里面可能存在一些我们未知的bug或者是缓冲区溢出的情 况，这些都是我们未知的，所以危险性是可以预见的。为了安全起见，我做两点建议，能够稍微的防止黑客的入侵或者数据的泄露。

内网访问
最好把两台服务器之间的访问是内网形态的，一般是Web服务器跟Memcache服务器之间。普遍的服务器都是有两块网卡，一块指向互联网，一块指向内 网，那么就让Web服务器通过内网的网卡来访问Memcache服务器，我们Memcache的服务器上启动的时候就监听内网的IP地址和端口，内网间的 访问能够有效阻止其他非法的访问。
memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
Memcache服务器端设置监听通过内网的192.168.0.200的ip的11211端口，占用1024MB内存，并且允许最大1024个并发连接

设置防火墙
防火墙是简单有效的方式，如果却是两台服务器都是挂在网的，并且需要通过外网IP来访问Memcache的话，那么可以考虑使用防火墙或者代理程序来过滤非法访问。
一般我们在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw来指定一些规则防止一些非法的访问，比如我们可以设置只允许我们的Web服务器来访问我们Memcache服务器，同时阻止其他的访问。
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规则就是只允许192.168.0.2这台Web服务器对Memcache服务器的访问，能够有效的阻止一些非法访问，相应的也可以增加一些其他的规则来加强安全性，这个可以根据自己的需要来做。

参考(1)

Linux下的Memcache安装

最近在研究怎么让Discuz!去应用Memcache去做一些事情，记录下Memcache安装的过程。

Linux下Memcache服务器端的安装
服务器端主要是安装memcache服务器端，目前的最新版本是 memcached-1.3.0 。
1.2.2.tar.gz
另外，Memcache用到了libevent这个库用于Socket的处理，所以还需要安装libevent，libevent的最新版本是libevent-1.3。（如果你的系统已经安装了libevent，可以不用安装）
用wget指令直接下载这两个东西.下载回源文件后。
1.先安装libevent。这个东西在配置时需要指定一个安装路径，即./configure –prefix=/usr；然后make；然后make install；
2.再安装memcached，只是需要在配置时需要指定libevent的安装路径即./configure –with-libevent=/usr；然后make；然后make install；
这样就完成了Linux下Memcache服务器端的安装。详细的方法如下：

1.分别把memcached和libevent下载回来，放到 /tmp 目录下：
cd /tmp
1.2.0.tar.gz

2.先安装libevent：
tar zxvf libevent-1.2.tar.gz
cd libevent-1.2
./configure –prefix=/usr
make
make install

3.测试libevent是否安装成功：
ls -al /usr/lib | grep libevent
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1 -> libevent-1.2.so.1.0.3
-rwxr-xr-x 1 root root 263546 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1.0.3
-rw-r–r– 1 root root 454156 11?? 12 17:38 libevent.a
-rwxr-xr-x 1 root root 811 11?? 12 17:38 libevent.la
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent.so -> libevent-1.2.so.1.0.3
还不错，都安装上了。

4.安装memcached，同时需要安装中指定libevent的安装位置：
cd /tmp
tar zxvf memcached-1.2.0.tar.gz
cd memcached-1.2.0
./configure –with-libevent=/usr
make
make install
如果中间出现报错，请仔细检查错误信息，按照错误信息来配置或者增加相应的库或者路径。
安装完成后会把memcached放到 /usr/local/bin/memcached ，

5.测试是否成功安装memcached：
ls -al /usr/local/bin/mem*
-rwxr-xr-x 1 root root 137986 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached
-rwxr-xr-x 1 root root 140179 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached-debug

安装Memcache的PHP扩展
1.选择相应想要下载的memcache版本。
2.安装PHP的memcache扩展

tar vxzf memcache-2.2.1.tgz
cd memcache-2.2.1
/usr/local/php/bin/phpize
./configure –enable-memcache –with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config –with-zlib-dir
make
make install

3.上述安装完后会有类似这样的提示：

Installing shared extensions: /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-2007xxxx/

4.把php.ini中的extension_dir = “./”修改为

extension_dir = “/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-2007xxxx/”

5.添加一行来载入memcache扩展：extension=memcache.so

memcached的基本设置：
1.启动Memcache的服务器端：
/usr/local/bin/memcached -d -m 10 -u root -l 192.168.0.200 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

-d选项是启动一个守护进程，
-m是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB，我这里是10MB，
-u是运行Memcache的用户，我这里是root，
-l是监听的服务器IP地址，如果有多个地址的话，我这里指定了服务器的IP地址192.168.0.200，
-p是设置Memcache监听的端口，我这里设置了12000，最好是1024以上的端口，
-c选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，我这里设置了256，按照你服务器的负载量来设定，
-P是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在 /tmp/memcached.pid，

2.如果要结束Memcache进程，执行：

kill cat /tmp/memcached.pid

也可以启动多个守护进程，不过端口不能重复。

3.重启apache，service httpd restart

Memcache环境测试：
运行下面的php文件，如果有输出This is a test!，就表示环境搭建成功。开始领略Memcache的魅力把！
< ?php
$mem = new Memcache;
$mem->connect(”127.0.0.1″, 11211);
$mem->set(’key’, ‘This is a test!’, 0, 60);
$val = $mem->get(’key’);
echo $val;
?>