缓存之Memcached

Memcached

　　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安装和基本使用

Memcached安装：

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-de

启动Memcached

memcached -d -m 10    -u root -l 10.211.55.4 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

 

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

Python操作Memcached

安装API

python操作Memcached使用Python-memcached模块

下载安装：https://pypi.python.org/pypi/python-memcached

1、第一次操作

import memcache

mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)

mc.set("foo", "bar")

ret = mc.get('foo')

print(ret)

Ps：debug = True 表示运行出现错误时，现实错误信息，上线后移除该参数

2、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

import memcache
mc = memcache.Client([('123.206.96.209:12090',2), #其中2表示的是权重，既数量的多少
                       '123.206.96.209:12091',
                       '123.206.96.209:12092',
                       '123.206.96.209:12093'],debug=True,cache_cas=True)
mc.set('k1','v1')
#集群中有许多用于缓存的主机，当我们设置值的时候，memcache会根据下面这种
#算法把'k1'转换成数字5646，然后用5464除以主机数得到的余数4,然后再根据索引
#选择应该放到那个缓存中，获取的时候同理

import binascii
def cmemcache_hash(key):
    return (
        (((binascii.crc32(key) & 0xffffffff)
          >> 16) & 0x7fff) or 1)

r = cmemcache_hash(bytes('k1',encoding='utf-8'))

如果用户根据如果要在内存中创建一个键值对（如：k1 = "v1"），那么要执行一下步骤：

根据算法将 k1 转换成一个数字
将数字和主机列表长度求余数，得到一个值 N（ 0 <= N < 列表长度）
在主机列表中根据第2步得到的值为索引获取主机，例如：host_list[N]
连接将第3步中获取的主机，将 k1 = "v1" 放置在该服务器的内存中

3、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
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！！！

4、replace

replace 修改某个key的值，如果key不存在，则异常
import memcache

mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)

# 如果memcache中存在kkkk，则替换成功，否则异常

mc.replace('kkkk','999')

5、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

import memcache

mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)

mc.set('key0', 'wupeiqi') 

mc.set_multi({'key1': 'val1', 'key2': 'val2'})

6、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

import memcache

mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)

mc.delete('key0')

mc.delete_multi(['key1', 'key2'])

7、get 和 get_multi

get 获取一个键值对
get_multi 获取多一个键值对

import memcache

mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)

val = mc.get('key0')

item_dict = mc.get_multi(["key1", "key2", "key3"])

8、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

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"

9、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 ）

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

10、gets 和 cas（防止脏数据的发生）

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：

import memcache
mc = memcache.Client(['123.206.96.209:12000'],debug=True,cache_cas=True)  #必须加cache_cas=True
mc.set('product_count',12)
v = mc.gets('product_count')
print(v)
print(input('>>>>>'))
mc.cas('product_count', "899")

#同时运行俩个这样的程序，都获取到了一个product_count所对应的值，当其中一个程序
点回车后既修改product_count的值，另外一个程序也点回车的时候就会出错，
错误信息：
#MemCached: while expecting 'STORED', got unexpected response 'EXISTS'