第二百九十三,Memcached缓存

Posted 林贵秀

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了第二百九十三,Memcached缓存相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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,从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程(daemon )是用C写的,但是客户端可以用任何语言来编写,并通过memcached协议与守护进程通信。

 Memcached只能接受键值对方式的字符串

Memcached安装和基本使用

Window下memcached安装与测试步骤

下载好软件包memcached-1.4.20版本

安装步骤
1、解压到指定目录,如:E:\\memcached
2、用cmd打开命令窗口,转到解压的目录,输入 “memcached -d install”如下图:

 

查看是否安装成功,输入memcached –h,出现下图窗口说明已经安装成功。

默认命令说明
-p 监听的端口
-l 连接的IP地址, 默认是本机
-d start 启动memcached服务
-d restart 重起memcached服务
-d stop|shutdown 关闭正在运行的memcached服务
-d install 安装memcached服务
-d uninstall 卸载memcached服
-u 以的身份运行 (仅在以root运行的时候有效
-m 最大内存使用,单位MB。默认64M
-M 内存耗尽时返回错误,而不是删除
-c 最大同时连接数,默认是102
-f 块大小增长因子,默认是1.2
-n 最小分配空间,key+value+flags默认是4
-h 显示帮助

 

linux安装memcached

wget http://memcached.org/latest
tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz
cd memcached-1.x.x
./configure && make && make test && sudo make install
 
PS:依赖libevent
       yum install libevent-devel
       apt-get install libevent-dev

Memcached命令

存储命令: set/add/replace/append/prepend/cas
获取命令: get/gets
其他命令: delete/stats..

 

Python操作Memcached

安装API模块python-memcached

python-memcached属于第三方模块需要安装

安装好后,在命令终端启动memcached并且配置python-memcached连接参数ip端口连接数内存大小等信息

memcached -d -m 10    -u root -l 127.0.0.1 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid     #配置连接
memcached -d -m 10    -u root -l 服务器ip -p 端口 -c 256 -P /tmp/memcached.pid       #配置连接说明
 
参数说明:
    -d 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
    -u 是运行Memcache的用户
    -l 是监听的服务器IP地址
    -p 是设置Memcache监听的端口,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,按照你服务器的负载量来设定
    -P 是设置保存Memcache的pid文件

 

第一次操作

Client([ip:端口])创建memcache对象,配置连接memcache信息

set()通过memcache向内存写入键值对,字符串,可以设置超时时间
使用方式:memcache对象.set("键","值")

get()通过memcache在内存里读取写入的键值对
使用方式:memcache对象.get(\'键\')

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import memcache             #导入操作memcached软件控制模块

mc = memcache.Client([\'127.0.0.1:12000\'], debug=True)  #debug = True 表示运行出现错误时,显示错误信息,上线后移除该参数。
mc.set("foo", "bar3333",5)      #第三个参数可以设置超时时间,单位为秒,也就是5秒后内存会自动删除
ret = mc.get(\'foo\')
print(ret)
#输出:bar3333

 

天生支持集群

python-memcached模块原生支持集群操作,其原理是在内存维护一个主机列表,且集群中主机的权重值和主机在列表中重复出现的次数成正比

集群

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import memcache             #导入操作memcached软件控制模块
#假如连接4台服务器集群
mc = memcache.Client([\'127.0.0.1:12000\',
                      \'127.0.0.1:12001\',
                      \'127.0.0.1:12002\',
                      \'127.0.0.1:12004\'], debug=True)
mc.set("foo", "bar3333",5)      #向服务器内存写入键值对数据,集群会通过算法确定写入那台服务器,如下说明
#memcache模块会通过里面的cmemcache_hash方法将要写入内存的数据foo键二进制转换成数字
#然后将转换的数字除以集群服务器列表数,得到的余数如果是2就将数据写入集群第二台服务器中,以此类推
ret = mc.get(\'foo\')  #当获取数据时同样通过算法到对应的服务器读取数据

集群权重

集群权重就是在集群的服务器,将一台或者多台服务器提高权重,使其被算法多次匹配,就可以多放数据

简单理解就是,提高指定服务器在配置列表的次数,出现次数越多算法匹配就越多,这样数据也就放的越多

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import memcache             #导入操作memcached软件控制模块
#假如连接4台服务器集群
mc = memcache.Client([(\'127.0.0.1:12000\',3),   #表示此服务器在列表出现3次,提高权重运算匹配几率
                      (\'127.0.0.1:12001\',2),   #表示此服务器在列表出现2次,提高权重运算匹配几率
                      (\'127.0.0.1:12002\'),
                      (\'127.0.0.1:12004\')], debug=True)
mc.set("foo", "bar3333",5)      #向服务器内存写入键值对数据,集群会通过算法确定写入那台服务器,如下说明
#memcache模块会通过里面的cmemcache_hash方法将要写入内存的数据foo键二进制转换成数字
#然后将转换的数字除以集群服务器列表数,得到的余数如果是2就将数据写入集群第二台服务器中,以此类推
ret = mc.get(\'foo\')  #当获取数据时同样通过算法到对应的服务器读取数据

 

add()添加一条键值对,如果已经存在的 key,重复执行add操作异常

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
mc.add(\'k1\', \'v1\')
# mc.add(\'k1\', \'v2\') # 报错,对已经存在的key重复添加,失败!!!

 

replace()修改某个key的值,如果key不存在,则异常

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
# 如果memcache中存在kkkk,则替换成功,否则一场
mc.replace(\'kkkk\',\'999\')

 

set() 和 set_multi()
set()设置一个键值对,如果key不存在,则创建,如果key存在,则修改
set_multi()设置多个键值对,如果key不存在,则创建,如果key存在,则修改

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
 
mc.set(\'key0\', \'wupeiqi\')
 
mc.set_multi({\'key1\': \'val1\', \'key2\': \'val2\'})

 

delete 和 delete_multi
delete()在Memcached中删除指定的一个键值对
delete_multi()在Memcached中删除指定的多个键值对

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
 
mc.delete(\'key0\')
mc.delete_multi([\'key1\', \'key2\'])

 

get 和 get_multi
get()获取一个键值对
get_multi()获取多一个键值对

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
 
val = mc.get(\'key0\')
item_dict = mc.get_multi(["key1", "key2", "key3"])

 

append 和 prepend
append()修改指定key的值,在该值 后面 追加内容
prepend()修改指定key的值,在该值 前面 插入内容

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
# k1 = "v1"
 
mc.append(\'k1\', \'after\')
# k1 = "v1after"
 
mc.prepend(\'k1\', \'before\')
# k1 = "beforev1after"

 

decr 和 incr 
incr()自增,将Memcached中的某一个值增加 N ( N默认为1 )
decr()自减,将Memcached中的某一个值减少 N ( N默认为1 )

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
 
mc = memcache.Client([\'10.211.55.4:12000\'], debug=True)
mc.set(\'k1\', \'777\')
 
mc.incr(\'k1\')
# k1 = 778
 
mc.incr(\'k1\', 10)
# k1 = 788
 
mc.decr(\'k1\')
# k1 = 787
 
mc.decr(\'k1\', 10)
# k1 = 777

 

gets()获取数据 和 cas()设置数据
如商城商品剩余个数,假设改值保存在memcache中,product_count = 900
A用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900
B用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900

如果A、B用户均购买商品

A用户修改商品剩余个数 product_count=899
B用户修改商品剩余个数 product_count=899

如此一来缓存内的数据便不在正确,两个用户购买商品后,商品剩余还是 899
如果使用python的set和get来操作以上过程,那么程序就会如上述所示情况!

如果想要避免此情况的发生,只要使用 gets 和 cas 即可,如:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import memcache             #导入操作memcached软件控制模块

mc = memcache.Client([\'127.0.0.1:12000\'], debug=True,cache_cas=True)  #debug = True 表示运行出现错误时,显示错误信息,上线后移除该参数。
mc.set(\'product_count\',100)         #设置基础数据
v = mc.gets(\'product_count\')        #用gets获取数据100

# 如果有人在gets之后和cas之前修改了product_count,那么,下面的设置将会执行失败,剖出异常,从而避免非正常数据的产生
# 重点:也就是说如果多个用户获取到相同数修改时,只有最先修改那个用户可以修改,后面的用户不可以修改,因为原始值已经被最先
# 修改的用户改变了,其他用户只能重新获取修改后的数据再次修改,这样避免相同的数据被多个用户修改,保证数据的安全


mc.cas(\'product_count\', "899")      #cas修改数据,如果这次修改相同的值已经被其他用户修改了,那么将无法修改

#注意:只有用gets()获取数据,和用cas()修改数据,两者同时用才具备此功能
#要实现此功能在Client()的参数里,还必须加上cache_cas=True

Ps:本质上每次执行gets时,会从memcache中获取一个自增的数字,通过cas去修改gets的值时,会携带之前获取的自增值和memcache中的自增值进行比较,如果相等,则可以提交,如果不想等,那表示在gets和cas执行之间,又有其他人执行了gets(获取了缓冲的指定值), 如此一来有可能出现非正常数据,则不允许修改。

 

Memcached用途session,或者页面缓存

以上是关于第二百九十三,Memcached缓存的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

第二百九十七节,python操作redis缓存-List类型,可以理解为列表

一起Talk Android吧(第二百九十三回:Android中的BLE开发:注册特征值通知二)

第二百九十五天 how can i 坚持

第二百九十一节,RabbitMQ多设备消息队列

一起Talk Android吧(第二百九十九回:Java中的Timer)

一起Talk Android吧(第二百九十回:Android中的BLE开发:获取服务一)