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memcached

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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：

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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

启动Memcached

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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

Memcached命令

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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

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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

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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

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主机    权重
1.1 . 1.1 1
1.1 . 1.2 2
1.1 . 1.3 1
那么在内存中主机列表为：
host_list = [ "1.1.1.1" , "1.1.1.2" , "1.1.1.2" , "1.1.1.3" , ]

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

代码实现如下：

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mc = memcache.Client([( '1.1.1.1:12000' , 1 ), ( '1.1.1.2:12000' , 2 ), ( '1.1.1.3:12000' , 1 )], debug = True )
mc. set ( 'k1' , 'v1' )

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

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#!/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！！！

4、replace
replace 修改某个key的值，如果key不存在，则异常

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#!/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' )

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

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#!/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' })

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

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#!/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' ])

7、get 和 get_multi

get            获取一个键值对
get_multi   获取多一个键值对

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#!/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" ])

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

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#!/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"

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 ）

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#!/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

10、gets 和 cas

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：

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client([ '10.211.55.4:12000' ], debug = True , cache_cas = True )
v = mc.gets( 'product_count' )
# ...
# 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
mc.cas( 'product_count' , "899" )

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。

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