1. memcache和memcached区别

 

Memcache是什么？

Memcache是一个自由和开放源代码、高性能、分配的内存对象缓存系统。用于加速动态web应用程序，减轻数据库负载。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Hash表，Memcached自管理这些Hash表。

Memcached是简单而强大的。它简单的设计促进迅速部署，易于发展所面临的问题，解决了很多大型数据缓存。它的API可供最流行的语言。

Memcache官方网站：http://memcached.org/

Memcached又是什么？

Memcache是该系统的项目名称，Memcached是该系统的主程序文件（字母d可以理解为daemon），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，使用共享内存存取数据。简单来说就是一个免费开源并且高性能的分布式内存对象缓存系统，主要用于加速动态 Web 程序，减轻数据库负载。

Memcached 可以存储来自调用数据库和 API，或者页面渲染生成的任意类型的数据（字符串，对象）到内存中，也可以直接中内存中去读取。它的 API 支持目前大部分流行的编程语言，Memcached 的官方网站：http://memcached.org/

启动 Memcached 服务端是通过启动一个 memcached 的程序来实现的，这里的 d 的英文是 daemon，意思就是常驻进程的意思。所以Memcache 是对这个内存缓存的一个常用称呼，而Memcached 是这个缓存数据库的实际运行程序。

你也可以这么理解memcached是memcache升级版。

 

PHP 的 Memcached 客户端

PHP 有两个 Memcached 客户端：“PHP Memcache 扩展” 和 “PHP Memcached 扩展”，这就是是我们搞混的地方。

PHP Memcache 扩展用 PHP 实现的，支持面向对象和面向过程两种接口，2004年就实现了，是老客户端，而且功能少，属性也可设置的少。
函数列表：http://php.net/manual/zh/book.memcache.php

PHP Memcached 扩展基于 libmemcached 开发的，使用 libmemcached 库提供的 API 与 Memcached 服务进行交互，只支持面向对象的接口，2009年才实现，Memcached 扩展功能更加完善，支持的函数更多，比如支持批量操作，现在一般建议使用 Memcached 扩展。
函数列表：http://php.net/manual/zh/book.memcached.php

下面是一个支持功能对照列表：

对比	Memcache	Memcached
发布日期	2004-06-08	2009-01-29 (beta)
仍在维护？	Yes	Yes
第三方依赖	None	libmemcached
Key自动修复	Yes	No
Append/Prepend	No	Yes
自动序列化	Yes	Yes
二进制协议	No	Optional
CAS	No	Yes
压缩	Yes	Yes
超时设置	Connect Only	Various Options
一致性哈希	Yes	Yes
延迟Get	No	Yes
Multi-Get	Yes	Yes
Session支持	Yes	Yes
指定Server get/set	No	Yes
数字存储	Converted to Strings	Yes
支持长连接?	Yes	Yes

必须同时安装服务端和客户端

如果安装了 Memcached 服务端不安装扩展，那么 PHP 无法操控 Memcached。

同样如果安装了 PHP Memcached 扩展（PHP Memcache 和 PHP memcached 两者选择一个)，但是没有安装 Memcached 服务端，那么这个就无法使用。

只有同时安装了 Memcached 服务端和 PHP 客户端扩展才可以提高动态网站性能。

在 WordPress 使用 Memcached

在 WordPress 如何使用 Memcached，请查看这篇文章：http://blog.wpjam.com/m/wordpress-memcached/

根据不同的 PHP 扩展下载不同的 WordPress Memcached 插件（这个很重要）：
PHP Memcache 扩展：http://wordpress.org/extend/plugins/memcached/
PHP Memcached 扩展：https://wordpress.org/plugins/memcached-is-your-friend/

2. memcache和memcached安装

 

1)安装Memcache服务端

sudo apt-get install memcached

安装完Memcache服务端以后，我们需要启动该服务：

memcached -d -m 128 -p 11111 -u root

这里需要说明一下memcached服务的启动参数：

-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服务

-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64MB

-M 内存耗尽时返回错误，而不是删除项
-c 最大同时连接数，默认是1024

-f 块大小增长因子，默认是1.25-n 最小分配空间，key+value+flags默认是48
-h 显示帮助

 

2)安装Memcache客户端（PHP5为示例）

sudo apt-get install php7.2-memcache

安装完以后我们需要在php.ini里进行简单的配置,打开/etc/php5/apache2/php.ini文件在末尾添加如下内容：

[Memcache]

; 是否在遇到错误时透明地向其他服务器进行故障转移。

memcache.allow_failover = On

; 接受和发送数据时最多尝试多少个服务器，只在打开memcache.allow_failover时有效。memcache.max_failover_attempts = 20

;数据将按照此值设定的块大小进行转移。此值越小所需的额外网络传输越多。

; 如果发现无法解释的速度降低，可以尝试将此值增加到32768。

memcache.chunk_size = 8192

; 连接到memcached服务器时使用的默认TCP端口。

memcache.default_port = 11111

; 控制将key映射到server的策略。默认值”standard”表示使用先前版本的老hash策略。

; 设为”consistent”可以允许在连接池中添加/删除服务器时不必重新计算key与server之间的映射关系。

;memcache.hash_strategy = “standard”; 控制将key映射到server的散列函数。默认值”crc32″使用CRC32算法，而”fnv”则表示使用FNV-1a算法。

; FNV-1a比CRC32速度稍低，但是散列效果更好。

;memcache.hash_function = “crc32″

最后，保存php.ini,执行sudo/etc/init.d/apache2 restart重启Apache。

Memcache和Memcached 其实是一个东西，只是php中要是用的扩展不一样, 2009年左右有人丰富memcache的用法和性能，编写了一个libmemcached是独立第三方client library，才有了memcached ,用法也有了很大的改进比如添加了 getMulti() 批量获取键值

windows下只能安装php_memcache.dll 扩展并不存在 php_memcached.dll, 所以windows 中只能使用$mcd = new Memcache() 不能使用new Memcached()

 

3. Memcache 类

$memcache = new Memcache;

$memcache->connect('127.0.0.1', 11211);

$memcache->pconnec('127.0.0.1', 11211); 
// 打开一个到服务器的持久化连接 , 连接不会在脚本执行结束后或者close()被调用后关闭

$memcache->addServer('123.57.210.55', 11211,$persistent,$weight); 
// 向连接池中添加一个memcache服务器 $persistent 是否持久化连接 $weight 
   控制桶的数量提升被选中的权重 $timeout 表示连续持续时间

$memcache->set('name', 'TK'); 
// 默认存储不压缩 不过期 , 其中字符串和数值直接存储，其他类型序列化后存储 
   set其实是add方法和replace方法集合

$memcache->set('email', 'julylovin@163.com',MEMCACHE_COMPRESSED,5);
// MEMCACHE_COMPRESSED设置存储是否压缩 , 5表示5秒后过期但是最大只能设置2592000秒(30天)
   如果设置为0 表示永不过期, 可以设置将来的时间戳

$memcache->set('info',array('age'=>'26','salary'=>'1000'));  
// 可以直接存储数组,redis中存储需要手动serialize()序列化

$memcache->add('counter', '10', MEMCACHE_COMPRESSED, 0); 
//如果键值存在会返回false , 如果不存在, 和set方法一样，生成一个counter的key并赋值10

$memcache->replace ('counter', '10');
 //如果键值不存在会返回false , 如果存在, 替换counter的值为10

$memcache->increment('counter', 3); 
// 首先将元素当前值转换成数值然后减去value 操作counter键值+3 
   若键不存在 则返回false 不能用于压缩的键值操作，否则get键会失败

$memcache->decrement('counter', 3); // 操作counter键值-3 , 若键不存在 则返回false

$memcache->delete('counter', 3); // 操作删除键counter ， 3表示3秒内删除，默认是0即立即删除

$memcache->flush(); //flush()立即使所有已经存在的元素失效

$memcache->getExtendedStats (); 
// 返回一个二维关联数据的服务器统计信息。数组的key由host:port方式组成

$memcache->getServerStatus ('127.0.0.1'); // 获取返回一个服务器的在线/离线状态  0表示离线 非0在线

$memcache->getStats(); // 获取服务器统计信息

$memcache->getVersion(); // 返回服务器版本信息

$memcache->setCompressThreshold ($threshold, $min_saving); 
//  开启大值自动压缩   $threshold设置压缩阀值 2000字节 ，即字节数大于2K 就压缩
    $min_saving  0--1之间  0.2表示压缩20%

$memcache->setServerParams('memcache_host', 11211, 1, 15, true, '_callback_memcache_failure'); 
// $memcache->addServer('memcache_host', 11211, false, 1, 1, -1, false);
   已经通过addServer 配置过服务器 使用setServerParams 重新设置配置信息

 

4. Memcached 类

此次练习我是在linux上安装了phpstorm，linux平台开发配置看我的其他文章

$memcached = new Memcached(); //   必须安装memcached扩展 不会安装看我的相关文章

#server_key名词解释#
#当台服务IP和端口完全连通好之后，构成一个hash环，$server_key才会生效 
#$server_key 只是为了存储的key打个标记 比如有三台 memcache服务器 (A B C ) , 指定 server_key 
'master-a' 'master-b' 'master-c' 分别存储 会员 订单 日志 等等

$memcached->addServer('192.168.206.128',11211); // 连接服务器

$memcached->setOption(Memcached::OPT_COMPRESSION, false); 
//配置存储不压缩，压缩value不利于递增递减

$memcached->setOption(Memcached::OPT_LIBKETAMA_COMPATIBLE, true);
// 

$memcached->addServers(array( //添加多台服务器分布式
    array('192.168.206.128', 11311, 20),
    array('192.168.206.128', 11411, 30)
));

$memcached->flush(1); //1秒内清除所有元素

$memcached->set('name','TK');

$memcached->setByKey('server_master_db','mage','28');
# 指定 server_key server_master_db 存储键mage


$memcached->setMulti(array('salary'=>'3000','email'=>'julylovin@163.com'));
// 存储多个元素

$memcached->setMultiByKey('server_master_db',
                    array('salary'=>'3000','email'=>'julylovin@163.com')); 
//  'server_master_db'服务器 存储多个元素

$memcached->add('name','TK'); // 键name不存在添加value 否则添加失败

$memcached->addByKey('server_master_db','mname','MTK');

$memcached->append('key','-816'); // 键key的value后追加字符串 -816

$memcached->appendByKey('server_master_db','mname','-923');

$memcached->prepend('name','pre-') ; #向一个已存在的元素前面追加数据

$memcached->prependByKey('server_master_db','name','pre-') ; 
# 使用server_key自由的将key映射到指定服务器 向一个已存在的元素前面追加数据

$memcached->get('name');

$memcached->get('name',null,$cas); 
# 第2参数指定缓存回掉函数 ，不指定传null 
# 如果元素被找到，并且返回变量 $cas 内部是通过引用变量回传的

$memcached->getByKey('server_master_db','mname');  # 从特定的服务器检索元素

$memcached->getAllKeys(); // bug 我一致返回是false 

$memcached->cas($cas, 'name', 'TangKang');
#要与$memcached->get('name',null,$cas) 方法搭配用 才可以拿到 $cas变量
#它仅在当前客户端最后一次取值后，该key 对应的值没有被其他客户端修改的情况下， 才能够将值写入
#这是Memcached扩展比Memcache扩展一个非常重要的优势
 在这样一个系统级（Memcache自身提供）的冲突检测机制（乐观锁）下， 我们才能保证高并发下的数据安全

$memcached->casByKey($cas,'server_master_db', 'name', 'TangKang');

$memcached->increment('age','1'); 
#增加数值元素的值  如果元素的值不是数值类型，将其作为0处理

$memcached->incrementByKey('server_master_db','age','1'); 
# 用于识别储存和读取值的服务器

$memcached->decrement('age','1');
#减少数值元素的值  如果元素的值不是数值类型，将其作为0处理

$memcached->decrementByKey('server_master_db','age','1');
# 用于识别储存和读取值的服务器

$memcached->getDelayed(array('name', 'age'), true, null); 
# 请求多个元素， 如果with_cas设置为true，会同时请求每个元素的CAS标记 
  指定一个result callback来替代明确的抓取结果

$memcached->getDelayedByKey('server_master_db',array('name', 'age'), true, null);  

$memcached->fetch(); 
# 搭配 $memcached->getDelayed()使用, 从最后一次请求中抓取下一个结果

$memcached->fetchAll();
#抓取最后一次请求的结果集中剩余的所有结果

$memcached->getMulti(array('name', 'age')); #检索多个元素

$memcached->getMultiByKey('server_master_db',array('mname', 'mage')); 
# 从特定服务器检索多个元素
# 与 $this->memcached->fetchAll() 搭配使用

$memcached->getOption(Memcached::OPT_COMPRESSION); 
# 获取Memcached的选项值

$memcached->getResultCode() ; 
# 返回最后一次操作的结果代码   Memcached::RES_NOTSTORED

$memcached->getResultMessage() ; 
# 返回最后一次操作的结果描述消息

$memcached->getServerByKey('server_master_db') ; # 获取一个key所映射的服务器信息

$memcached->getServerList() ; #  获取服务器池中的服务器列表

$memcached->getStats() ; #  获取服务器池的统计信息

$memcached->getVersion() ;  #  获取服务器池中所有服务器的版本信息

$memcached->isPersistent() ; #判断当前连接是否是长连接

$memcached->replace('name','pre-julylovin') ; 
#set()类似，但是如果 服务端不存在key， 操作将失败

$memcached->replaceByKey('server_master_db','name','pre-julylovin') ; 
#setBykey()类似，但是如果 服务端不存在key， 操作将失败

$memcached->resetServerList() ; //清楚服务器池信息

$memcached->setOption(Memcached::OPT_PREFIX_KEY, "widgets") ; 
#设置一个memcached选项

$memcached->setOptions(array()) ; 
#设置一个memcached选项

$memcached->setSaslAuthData($username , $password ) ; 
#setSaslAuthData 方法不存在

$memcached->touch('name', 10) ; 
#设置键name 10秒后过期(只适用30天之内的秒数) ，30天以后请设置时间戳

$memcached->touchByKey('server_master_db','name',10) ;

$memcached->delete('age',10); 
#10秒(秒数/时间戳)内删除一个元素  这个键已经存在删除队列 
 该键对应的get、add、replace命令都不可用，直到删除

$memcached->deleteByKey('server_master_db','age');

$memcached->deleteMulti(array('age','name')); #传入array删除多个key 

$memcached->deleteMultiByKey('server_master_db',array('age','name'));

$memcached->quit(); # 关闭所有打开的链接

 

5. 实例：

memcache 是 key => value 的方式，一个key 对应 一个 value 。

memcache一般多用于存储大型能开销的数据，比如SQL结果集。将其序列化或者json_encode后存入memcache中，并命名为一个唯一的key值。下次则直接从memcached中获取该值。

注：经过测试serialize 后的string 存入memcached 比 json_encode后的string要快很多。 若直接将array存入memcached实际上memcached底层有将array进行 serialize(array); （我这里一直记错！！）

如下实例： 有数据table threads. 我们将其结果缓存起来。

// 首先进行查询memcached中threads_list是否为非空集合
$list = json_decode($memcached->get("threads_list"));
if(!$list){
    $query = $db->query("SELECT * FROM `threads` ");
    while($value = $db->fetch_array($query)){
         $list[] = $value;
    }
    //进行memcached插入
    //$memcached->set(键值,内容,失效时间);
    $memcached->set("threads_list",json_encode($list),86400);
}

print_r($list);

<?php

    //实例化一个memcache对象
    $mem=new Memcache;

    //链接一台memcahe服务
    $mem->connect('localhost','11211');

    //准备SQL语句
    $sql='SELECT * FROM user';

    //设置一个键名
    $key=md5($sql);
    $data=$mem->get($key);

    //第二次之后的查询
    if(!$data){
        try{
            //链接mysql 
            $dsn="mysql:host=localhost;dbname=bbs";
            $pdo=new PDO($dsn,'root','root');
            //设置字符集
            $pdo->exec('set names utf8');

            $stmt=$pdo->prepare($sql);
            $stmt->execute();
            $data=$stmt->fetchAll();
            //把数据存储到memcache中(第一次查询)
            $mem->add($key,$data);
        }catch(PDOException $e){
            echo $e->getMessage();
        }
    }

    $mem->close();

    print_r($data);

?>

 

6. 应用场景

一、如果需要缓存的数据只是key-value 这样简单的结构时，采用Memcache，足够稳定可靠。如果有持久化需求、存储、排序等一系列复制操作时，或者对数据结构和处理有高级要求的应用，选择Redis。

二、memcache使用场景：

1、在动态系统中减少数据库负载，提升性能，做缓存，适合多读少写，大数据量的情况（如人人网大量查询用户信息、好友信息、文章信息等）。它的一个总原则是将经常需要从数据库读取的数据缓存在memcached中，这些数据也分为几类：

（1）经常被读取并且实时性要求不强可以等到自动过期的数据。例如网站首页最新文章列表、某某排行等数据。也就是虽然新数据产生了，但对用户体验不会产生任何影响的场景。这类数据就使用典型的缓存策略，设置一过合理的过期时间，当数据过期以后再从数据库中读取。当然你得制定一个缓存清除策略，便于编辑或者其它人员能马上看到效果。

（2）经常被读取并且实时性要求强的数据。比如用户的好友列表，用户文章列表，用户阅读记录等。这类数据首先被载入到memcached中，当发生更改（添加、修改、删除）时就清除缓存。在缓存的时候，我将查询的SQL语句md5（）得到它的 hash值作为key,结果数组作为值写入memcached，并且将该SQL涉及的table_name以及hash值配对存入memcached中。 当更改了这个表时，我就将与此表相配对的key的缓存全部删除。

2、秒杀功能：一个人下单，要牵涉数据库读取，写入订单，更改库存，及事务要求， 对于传统型数据库来说，压力是巨大的。

可以利用 memcached 的 incr/decr 功能， 在内存存储 count 库存量， 秒杀 1000 台每人抢单主要在内存操作，速度非常快，抢到 count < =1000 的号人，得一个订单号，这时再去另一个页面慢慢支付。

三、不适用memcached的业务场景：

1、缓存对象的大小大于1MB；

2、key的长度大于250字符（所以我们把一些key先md5再存储）；

3、应用运行在不安全的环境中Memcached为提供任何安全策略，仅仅通过telnet就可以访问到memcached。如果应用运行在共享的系统上，需要着重考虑安全问题；

4、业务本身需要的是持久化数据。

四、Redis场景：适用于对读写效率要求都很高，数据处理业务复杂和对安全性要求较高的系统（如新浪微博的计数和微博发布部分系统，对数据安全性、读写要求都很高）、Pub/Sub构建实时消息系统、统计。

区别：

1、存储方式：Memcache把数据全部存在内存之中，断电后会挂掉，数据不能超 过内存大小。Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启时可以再次加载进行使用。（RDB快照和AOF日志两 种持久化方式）。

2、Redis支持数据的备份，及master-slave模式的数据备份。

3、数据支持类型：Redis在数据支持上要比Memcache多得多。

4、使用底层模型不同：新版本的Redis直接自己构建了VM机制，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求。

5、 redis有一个致命缺陷 当内存满了时 dump数据cpu占用100%。

总结：

1、Redis使用最佳方式是全部数据in-memory。

2、Redis更多场景是作为Memcache的替代者来使用。

3、当需要除key/value之外的更多数据类型支持时，使用Redis更合适。

4、当存储的数据不能被剔除时，使用Redis更合适。

5、如果要说内存使用效率，使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。当然，这和你的应用场景和数据特性有关。

 

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