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一：Memcache是什么，为什么要用它

　　MemCache是一个高性能、“分布式”的内存缓存系统，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，减轻数据库的负载。

　　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）使用key-value形式进行存储。

　　数据可以来自数据库查询、API调用结果返回，或者网页传输过来的数据(session信息、request信息或者所携带的参数)。

二：Memcache安装与运维

　　1、在本机或者集群服务器上安装Memcache

（Ubuntu/Debian）
sudo apt-get install libevent ibevent-dev
sudo apt-get install memcached


（Redhat/Fedora/Centos）
yum install libevent libevent-devel
yum install memcached

　　2、启动memcache：使用 memcached命令

　　cd到memcached目录/bin下，通过 memcached [-options][value] 来启动memcache。

　　启动选项：

-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，可以有多个地址；
-p是设置Memcache监听的端口，，最好是1024以上的端口；
-c是最大运行的并发连接数，默认是1024；
-P是设置保存Memcache的pid文件。

　　3、memcache服务器运维

　　我们还可以在终端窗口使用telnet指令，通过IP和端口连接到memcache服务器进行操作。

telnet HOST PORT

　　4、memcache操作指令

　　1）存储指令

　　 Memcache内存缓存框架

　　2）查找与操作指令

Memcache内存缓存框架　　

　　3）运维指令

　　 Memcache内存缓存框架

三：Memcache在开发中的应用——Java

　　1、添加依赖

　　2、连接memcache服务器

// 连接 Memcached 服务，创建memcache客户端对象
MemcachedClient mcc = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("ip", port));

　　3、通过memcache对象调用api进行存储、查找操作，api的参数同上面第二点中的指令参数

// 存储数据
Future fo = mcc.set(key, 有效期, 值);
//查找数据
mcc.get(key)

　　4、操作完成后关闭连接，以免占用memcache服务器资源

// 关闭连接
mcc.shutdown();

四：Memcache深入解读

　　1、memcache与redis的区别和联系

　　1）存储数据类型区别

　　redis:支持较多的数据类型(String/list/set/sortset/hash)作为值；每个value最大数据存储量为1G；支持持久化；目前只支持在linux下运行。

　　memcache：各种框架(tp/yii等等)都支持使用；session的信息可以非常方便的保存到memcache中，每个key保存的数据量最大为1M；不支持持久化，断电重启就没有了。

　　2）分布式模式区别

　　redis:主从模式，一个redis负责数据写入，其他多个redis负责数据读取。

　　memcache:平均分摊模式，每个子服务器之间都是平级的，每个服务器都要执行数据的写入、读取操作。

　　3）联系

　　两者都是把数据保存在内存中，优化数据存取速度。

　　2、memcache的数据类型存储

　　1）基本数据类型——转化为String字符串格式来存储

　　2）引用类型对象——原型存储

　　由于原型存储对资源的消耗比较大，为了节省资源，可以把引用类型信息都变为字符串形式进行存储，这时需要进行 序列化 操作。

　　3、memcache的分布式

　　memcache的分布式不是通过架构手段去实现的，我们只需要部署多台memcache服务器，然后在代码中为memcache对象添加多个server即可。

　　其分布式特性是内置好了的，无需我们再通过架构手段实现一遍。

　　memcache本身有算法，可以保证数据“平均”地存储在不同的服务器里边。【注意：是平均，而不是复制，各台memcache中存储的内容是不同的。】

Memcache内存缓存框架

　　4、Memcache的访问模型(参考：https://www.cnblogs.com/xrq730/p/4948707.html)

　　 Memcache内存缓存框架

　　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[通过代码]。

　　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。

　　5、memcache路由算法(参考：https://www.cnblogs.com/xrq730/p/4948707.html)

　　1）余数Hash策略

　　例如，key的HashCode为50，memcache服务器有3台，则key.hashcode % 3 == 2，路由算法将key路由到第二台服务器上进行存储。

　　原理：由于hashcode的随机性，可以保证数据“较为平均”地分布在memcache服务器集群中。

　　缺点：服务器集群伸缩性差。当memcache服务器集群横向扩展时，服务器数量变化，会导致同样的key路由到新的服务器上，而旧路由器上的值不会被清除。

　　解决方案：