分布式缓存Memcache和Redis

引言

针对于如今计算机的CPU和网络设施,相应用程序来说,运行效率的瓶颈。已经不是代码的长度(实现同一个功能)和带宽了,而是,代码訪问资源的过程。即:让我们的程序慢下来的罪魁祸首就是IO操作。

程序从硬盘上读取数据是一个很花费时间的操作,由于我们如今所使用的硬盘是机械式的,你想机械的执行速度和电的速度,那是一个级别上的选手吗?

为了解决程序的瓶颈,人们提出了一种想法:使用空间换取时间。程序訪问硬盘用的时间长。那就让数据放到内存中,让程序訪问内存,这样不就节省了时间。这样确实剩下了我们程序获取数据时的等待时间,可是。我们的内存却是被占用了。

我们大家都知道,内存这个资源对于计算机来说,是很紧缺和有限的(就那么多),假设我们计算机的内存资源都被这些数据使用了。那么一定会影响我们程序的执行的,你想。假设此时程序再须要一片内存空间的话,计算机会有什么反应,不用说,一定进行虚拟内存处理,虚拟内存是什么?硬盘上的空间。你看,我们费了半天劲又绕到了这个瓶颈,这不得不偿失嘛。

当然。上面的那种情况是程序和缓存数据共用一个计算机的内存。假设。这个程序使用的人少。那么程序和缓存数据在一个计算机上仅仅有积极的影响,没有负面的影响,可是,假设我们程序推广出去了,并且被全部人所接受,致使我们server每一分钟都有10万用户的訪问量。此时,上述的那种情况就会严重影响程序的效率了。

为了解决上述的问题,于是出现了分布式缓存。硬盘上的数据。缓存在别的计算机(不是程序执行的计算机)的内存上,并且。能够缓存的计算机的个数不止一个,能够是n个。这个就是本篇博客的主要内容:分布式缓存Memcache(主讲)和Redis(做个简单介绍)

操作流程

下载Memcache服务端;启动服务;下载.net平台的驱动;应用程序中加入驱动的引用;编敲代码

详细操作(Memcache)

下载Mecachedserver(win版)。安装并启动server。

打开命令窗体。切换到memcached文件文件夹,然后。输入:memcached.exe –d install和memcached.exe –d start。此时安装并启动了服务。引入对应的驱动(dll)

编程代码例如以下:

staticvoidMain(string[] args)

{

//组成memcache集群

//string[]servers
= { "127.0.0.1:11211","10.0.9.20:11211" };集群

string[]servers = { "127.0.0.1:11211" };

//初始化对象池

SockIOPool pool = SockIOPool.GetInstance();

//SockIOPoolpool = SockIOPool.GetInstance("test1");

pool.SetServers(servers);

pool.InitConnections = 3;

pool.MinConnections = 3;

pool.MaxConnections = 5;

pool.SocketConnectTimeout = 1000;

pool.SocketTimeout = 3000;

pool.MaintenanceSleep = 30;

pool.Failover =
true;

pool.Nagle =
false;

//生成对象

pool.Initialize();

//client实例

MemcachedClient mc = new
MemcachedClient();

//不压缩

mc.EnableCompression =
false;

//mc.PoolName= "test1";//获得指定对象池的对象

mc.Set("key1","Value1",DateTime.Now.AddMinutes(10));

objectobj = mc.Get("key1");

Console.WriteLine(obj);

Console.ReadKey();

}

集群问题

Memcache存储数据的原理

先把key做一个哈希算法,得到哈希值;哈希值除以memcacheserver个数,取余,得出存放数据的server

一致性哈希原理

暂时添加一个memcacheserver,则之前key-value存放的server就会发生变化。此时取之前的值就会出现故障;此时,我们能够使用一致性哈希原理:每一个server相应的是一段值,此时添加一个server。出现错误的概略会降低,可是,没有办法根治

内存存储管理

内存分配

Memcache把内存分成大小不同的块。当数据来了后,找到一个最小匹配上块。来存储数据

内存使用

採用CAS(CAS: ClientAssessService)协议,而不是採用锁,解决多并发訪问题

client读取数据时。获得一个CAS-ID。当写入缓存前,先检查clientCAS-ID和server端CAS-ID(最后一个client訪问时的CAS-ID)是否同样,同样。能够改动。否则,不同意改动,这个和我们使用的版本号控制的原理大致是一样的

内存回收

Lazy Expiration(惰性检測)

当用户通过key获取数据时才检查数据是否过期。最长过期时间为30d

LRU(Least RecentlyUsed)

算法:最近最少使用算法。

闲置内存—》过期内存—》最少使用

Memcache和Redis的差别

都是分布式缓存;官方提供Linux版,但都不提供win版;都能够实现集群的,仅仅只是。Memecache是在client设置,而Redis是在server端设置。Memcache提供的存储类型单一。Redis提供的类型比較丰富。提供了非常多种语言的驱动。

总结

Memcache和Redisserver都是分布式缓存思想的详细化,使用他们,能够使我们的web应用程序高效的被很多其它的用户使用。

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