php开发memcached

一、memcached 简介
memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。一般的使用目的是,通过缓存数据库查询结果,减少数据库访问次数,以提高动态Web应用的速度、提高可扩展

性。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HashTable,Memcached自管理这些HashTable

二、memcached 安装(参考 Linux下的Memcache安装)

首先是下载 memcached 了,目前最新版本是 1.4.0,直接从官方网站即可下载到 memcached-1[1].4.0.tar.gz。除此之外,memcached 用到了 libevent,我yum install libevent libevent-devel

接下来是将 memcached-1[1].4.0.tar.gz 解开包、编译、安装:
# tar -xzf memcached-1.1.12.tar.gz

# cd memcached-1.1.12

# ./configure 

# make

# make install

三、运行 memcached 守护程序

运行 memcached 守护程序很简单,只需一个命令行即可,不需要修改任何配置文件(也没有配置文件给你修改):
/usr/local/bin/memcached -d -m 128 -l 192.168.x.y -p 11211 -u www

参数解释:
-d 以守护程序(daemon)方式运行 memcached;

-m 设置 memcached 可以使用的内存大小,单位为 M;

-l 设置监听的 IP 地址,如果是本机的话,通常可以不设置此参数;(一般是不写)

-p 设置监听的端口,默认为 11211,所以也可以不设置此参数;

-u 指定用户,如果当前为 root 的话,需要使用此参数指定用户。

当然,还有其它参数可以用,man memcached 一下就可以看到了。
四、memcached 的工作原理
首先 memcached 是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,客户端可以由各种语言编写,目前已知的客户端 API 包括 Perl/PHP/Python/Ruby/Java/C#/C 等等。PHP 等客户端在与 memcached 服务建立连接之后,接下来的事情就是存取对象了,每个被存取的对象都有一个唯一的标识符 key,存取操作均通过这个 key 进行,保存到 memcached 中的对象实际上是放置内存中的,并不是保存在 cache 文件中的,这也是为什么 memcached 能够如此高效快速的原因。注意,这些对象并不是持久的,服务停止之后,里边的数据就会丢失。
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三、PHP 如何作为 memcached 客户端
有两种方法可以使 PHP 作为 memcached 客户端,调用 memcached 的服务进行对象存取操作。

第一种PHP 有一个叫做 memcache 的扩展,Linux 下需编译安装memcache,Window 下则在 php.ini 中去掉 php_memcache.dll 前边的注释符,使其可用。

参考张宴文章中安装nginx的一部分

编译安装PHP5扩展模块

tar zxvf memcache-2.2.5.tgz   <----从 http://pecl.php.net/ 下载 (这是一个php扩展包资源库)
cd memcache-2.2.5/
/usr/local/webserver/php/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/webserver/php/bin/php-config
make
make install
cd ../

这样,php.ini文件中添加了extension = "memcache.so"

例子(PHP的Memcache):

(1)

<?php

$mem = new Memcache;

$mem->connect("192.168.x.y", 11211)or die ("Could not connect");

 

$mem->set('key', 'This is a test!', 0, 60);

$val = $mem->get('key');

echo $val;

?>

(2)
< ?php
//连接
$mem = new Memcache;
$mem->connect("192.168.0.200", 12000);

//保存数据
$mem->set('key1', 'This is first value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val ."<br />";

//替换数据
$mem->replace('key1', 'This is replace value', 0, 60);
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br />";

//保存数组
$arr = array('aaa', 'bbb', 'ccc', 'ddd');
$mem->set('key2', $arr, 0, 60);
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br />";

//删除数据
$mem->delete('key1');
$val = $mem->get('key1');
echo "Get key1 value: " . $val . "<br />";

//清除所有数据
$mem->flush();
$val2 = $mem->get('key2');
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br />";

//关闭连接
$mem->close();
?>

如果正常的话,浏览器将输出:
Get key1 value: This is first value
Get key1 value: This is replace value
Get key2 value: Array ( [0] => aaa [1] => bbb [2] => ccc [3] => ddd )
Get key1 value:
Get key2 value:
程序代码分析
初始化一个Memcache的对象:
$mem = new Memcache;

连接到我们的Memcache服务器端,第一个参数是服务器的IP地址,也可以是主机名,第二个参数是Memcache的开放的端口:
$mem->connect("192.168.0.200"12000);

保存一个数据到Memcache服务器上,第一个参数是数据的key,用来定位一个数据,第二个参数是需要保存的数据内容,这里是一个字符串,第三 个参数是一个标记,一般设置为0或者MEMCACHE_COMPRESSED就行了,第四个参数是数据的有效期,就是说数据在这个时间内是有效的,如果过 去这个时间,那么会被Memcache服务器端清除掉这个数据,单位是秒,如果设置为0,则是永远有效,我们这里设置了60,就是一分钟有效时间:
$mem->set(‘key1‘, ‘This is first value’060);

Memcache服务器端获取一条数据,它只有一个参数,就是需要获取数据的key,我们这里是上一步设置的key1,现在获取这个数据后输出输出:
$val = $mem->get(’key1′);
echo "Get key1 value: " . $val;

现在是使用replace方法来替换掉上面key1的值,replace方法的参数跟set是一样的,不过第一个参数key1是必须是要替换数据内容的key,最后输出了:
$mem->replace(‘key1′‘This is replace value’060);
$val = $mem->get(‘key1′);
echo "Get key1 value: " . $val;

同样的,Memcache也是可以保存数组的,下面是在Memcache上面保存了一个数组,然后获取回来并输出
$arr = array(‘aaa’, ‘bbb’, ‘ccc’‘ddd’);
$mem->set(‘key2′$arr060);
$val2 = $mem->get(‘key2′);
print_r($val2);

现在删除一个数据,使用delte接口,参数就是一个key,然后就能够把Memcache服务器这个key的数据删除,最后输出的时候没有结果
$mem->delete(‘key1′);
$val = $mem->get(‘key1′);
echo "Get key1 value: " . $val . "<br>";

最后我们把所有的保存在Memcache服务器上的数据都清除,会发现数据都没有了,最后输出key2的数据为空,最后关闭连接
$mem->flush();
$val2 = $mem->get(‘key2′);
echo "Get key2 value: ";
print_r($val2);
echo "<br>";
 

(3)数据
mysql> select uid,username,password,gender from pw_members order by uid desc limit 10;  

+--------+-----------+----------------------------------+--------+

| uid    | username  | password                         | gender |

+--------+-----------+----------------------------------+--------+

| 751490 | a62986233 | 8d03f56ad2c48d494cd4b73b3ba64dca |      0 |

| 751489 | hldhoxbh  | 25d55ad283aa400af464c76d713c07ad |      0 |

| 751488 | wuhan0088 | ba2206cbae7c1bfe33a54ff161943bab |      0 |

| 751487 | anrron    | b206e95a4384298962649e58dc7b39d4 |      0 |

| 751486 | hldjxlkx  | 9c98df872d24244696c393a1d26ab749 |      0 |

| 751485 | 1394afjh  | 25d55ad283aa400af464c76d713c07ad |      0 |

| 751484 | yesi808   | 32baeaa3c422413843b015919c0be999 |      0 |

| 751483 | IDC010pw  | 25f9e794323b453885f5181f1b624d0b |      0 |

| 751482 | ebay360v  | a36b9e764318d31b4810d7d18096e6e7 |      0 |

| 751481 | ppgqsvgv  | 9c98df872d24244696c393a1d26ab749 |      0 |

+--------+-----------+----------------------------------+--------+

10 rows in set (0.00 sec)

 

<?php

  #数据库连接信息

   $host="192.168.0.71";

    $user="askwan";

    $passwd="passwd";

    $db="pwbbs";

   

    $query="select UID,username,password,gender from pw_members order by uid desc limit 10;";

 

  #我这里选用了MD5方式加密SQL做为key ,也可用其他加密方式,如Base64等

    $m_key=md5($query);

   

    $mem=new Memcache();

    $mem->connect("192.168.0.72",11211);

    

    if(!$result=$mem->get($m_key)){

    echo "这是从数据库读出来的结果!";

    $connection=mysql_connect($host,$user,$passwd) or die ("Unable to conect!" );

    mysql_select_db($db);

    $result=mysql_query($query) or die("Error query!".mysql_error());                                                         

    while($row=mysql_fetch_row($result)){

        $memdata[]=$row;

    }

    $mem->add($m_key,$memdata);

    mysql_free_result($result);

    mysql_close($connection);   

    }

    else{

    echo "这是从Memcached Server读出来的结果!\n";

    }

   

    $result=$mem->get($m_key);

    #显示获取的数据

    echo "<table cellpadding=10 border=2>";

    echo "<tr>";

    echo "<th>Uid</th>";

    echo "<th>Username</th>";

    echo "<th>PassWord</th>";

    echo "<th>Gender</th>";

    echo "</tr>";

    for($i=0;$i<10;$i++){

        echo "<tr>";

        for($j=0;$j<4;$j++){

        echo "<td>".$result[$i][$j]."</td>";

        }

        echo "</tr>";

    }     

?>

第二种,可以避开扩展、重新编译所带来的麻烦,那就是直接使用 php-memcached-client.php,但效率会比扩展库稍差一些。
首先 下载 memcached-client.php(http://www.nioxiao.com/wp-content/uploads/2006/04/memcached-client.zip), 在下载了 memcached-client.php 之后,就可以通过这个文件中的类“memcached”对 memcached 服务进行操作了。其实代码调用非常简单,主要会用到的方法有 add()、get()、replace() 和 delete(),方法说明如下:
add ($key, $val, $exp = 0)
往 memcached 中写入对象,$key 是对象的唯一标识符,$val 是写入的对象数据,$exp 为过期时间,单位为秒,默认为不限时间;
get ($key)
从 memcached 中获取对象数据,通过对象的唯一标识符 $key 获取;
replace ($key, $value, $exp=0)
使用 $value 替换 memcached 中标识符为 $key 的对象内容,参数与 add() 方法一样,只有 $key 对象存在的情况下才会起作用;
delete ($key, $time = 0)
删除 memcached 中标识符为 $key 的对象,$time 为可选参数,表示删除之前需要等待多长时间。
下面是一段简单的测试代码,代码中对标识符为 'mykey' 的对象数据进行存取操作:
<?php

//  包含 memcached 类文件

require_once('memcached-client.php');

//  选项设置

$options = array(

    'servers' => array('192.168.10.215:11211'), //memcached 服务的地址、端口,可用多个数组元素表示多个 memcached 服务

    'debug' => false,  //是否打开 debug

    'compress_threshold' => 10240,  //超过多少字节的数据时进行压缩

    'persistant' => false  //是否使用持久连接

    );

//  创建 memcached 对象实例

$mc = new memcached($options);

//  设置此脚本使用的唯一标识符

$key = 'mykey';

//  往 memcached 中写入对象

$mc->add($key, 'some random strings');

$val = $mc->get($key);

echo "<br>".str_pad('$mc->add() ', 60, '_')."<br>";

var_dump($val);

//  替换已写入的对象数据值

$mc->replace($key, array('some'=>'haha', 'array'=>'xxx'));

$val = $mc->get($key);

echo "<br>".str_pad('$mc->replace() ', 60, '_')."<br>";

var_dump($val);

//  删除 memcached 中的对象

$mc->delete($key);

$val = $mc->get($key);

echo "<br>".str_pad('$mc->delete() ', 60, '_')."<br>";

var_dump($val);

?>

是不是很简单,在实际应用中,通常会把数据库查询的结果集保存到 memcached 中,下次访问时直接从 memcached 中获取,而不再做数据库查询操作,这样可以在很大程度上减轻数据库的负担。通常会将 SQL 语句 md5() 之后的值作为唯一标识符 key。下边是一个利用 memcached 来缓存数据库查询结果集的示例(此代码片段紧接上边的示例代码):
 

<?php

$sql 'SELECT * FROM users';

$key md5($sql);   //memcached 对象标识符

if ( !($datas $mc->get($key)) ) {

    //  在 memcached 中未获取到缓存数据,则使用数据库查询获取记录集。

    echo "<br>".str_pad('Read datas from MySQL.'60'_')."<br>";

    $conn mysql_connect('localhost''test''test');

    mysql_select_db('test');

    $result mysql_query($sql);

    while ($row mysql_fetch_object($result))

        $datas[] = $row;

    //  将数据库中获取到的结果集数据保存到 memcached 中,以供下次访问时使用。

    $mc->add($key$datas);

} else {

    echo "<br>".str_pad('Read datas from memcached.'60'<br>')."n";

}

var_dump($datas);

?>

可以看出,使用 memcached 之后,可以减少数据库连接、查询操作,数据库负载下来了,脚本的运行速度也提高了。
 

Memcache的使用
使用Memcache的网站一般流量都是比较大的,为了缓解数据库的压力,让Memcache作为一个缓存区域,把部分信息保存在内存中,在前端能够迅速 的进行存取。那么一般的焦点就是集中在如何分担数据库压力和进行分布式,毕竟单台Memcache的内存容量的有限的。我这里简单提出我的个人看法,未经 实践,权当参考。

分布式应用
Memcache本来支持分布式,我们客户端稍加改造,更好的支持。我们的key可以适当进行有规律的封装,比如以user为主的网站来说,每个用户都有 User ID,那么可以按照固定的ID来进行提取和存取,比如1开头的用户保存在第一台Memcache服务器上,以2开头的用户的数据保存在第二胎 Mecache服务器上,存取数据都先按照User ID来进行相应的转换和存取。

但是这个有缺点,就是需要对User ID进行判断,如果业务不一致,或者其他类型的应用,可能不是那么合适,那么可以根据自己的实际业务来进行考虑,或者去想更合适的方法。

减少数据库压力
这个算是比较重要的,所有的数据基本上都是保存在数据库当中的,每次频繁的存取数据库,导致数据库性能极具下降,无法同时服务更多的用户,比如 MySQL,特别频繁的锁表,那么让Memcache来分担数据库的压力吧。我们需要一种改动比较小,并且能够不会大规模改变前端的方式来进行改变目前的 架构。

我考虑的一种简单方法:
后端的数据库操作模块,把所有的Select操作提取出来(update/delete/insert不管),然后把对应的SQL进行相应的hash算法 计算得出一个hash数据key(比如MD5或者SHA),然后把这个key去Memcache中查找数据,如果这个数据不存在,说明还没写入到缓存中, 那么从数据库把数据提取出来,一个是数组类格式,然后把数据在set到Memcache中,key就是这个SQL的hash值,然后相应的设置一个失效时 间,比如一个小时,那么一个小时中的数据都是从缓存中提取的,有效减少数据库的压力。缺点是数据不实时,当数据做了修改以后,无法实时到前端显示,并且还 有可能对内存占用比较大,毕竟每次select出来的数据数量可能比较巨大,这个是需要考虑的因素。

Memcache的安全
我们上面的Memcache服务器端都是直接通过客户端连接后直接操作,没有任何的验证过程,这样如果服务器是直接暴露在互联网上的话是比较危险,轻则数 据泄露被其他无关人员查看,重则服务器被入侵,因为Mecache是以root权限运行的,况且里面可能存在一些我们未知的bug或者是缓冲区溢出的情 况,这些都是我们未知的,所以危险性是可以预见的。为了安全起见,我做两点建议,能够稍微的防止黑客的入侵或者数据的泄露。

内网访问
最好把两台服务器之间的访问是内网形态的,一般是Web服务器跟Memcache服务器之间。普遍的服务器都是有两块网卡,一块指向互联网,一块指向内 网,那么就让Web服务器通过内网的网卡来访问Memcache服务器,我们Memcache的服务器上启动的时候就监听内网的IP地址和端口,内网间的 访问能够有效阻止其他非法的访问。
# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 -P /tmp/memcached.pid
Memcache服务器端设置监听通过内网的192.168.0.200的ip的11211端口,占用1024MB内存,并且允许最大1024个并发连接

设置防火墙
防火墙是简单有效的方式,如果却是两台服务器都是挂在网的,并且需要通过外网IP来访问Memcache的话,那么可以考虑使用防火墙或者代理程序来过滤非法访问。
一般我们在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw来指定一些规则防止一些非法的访问,比如我们可以设置只允许我们的Web服务器来访问我们Memcache服务器,同时阻止其他的访问。
# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT
上面的iptables规则就是只允许192.168.0.2这台Web服务器对Memcache服务器的访问,能够有效的阻止一些非法访问,相应的也可以增加一些其他的规则来加强安全性,这个可以根据自己的需要来做。
 

参考(1)

Linux下的Memcache安装

最近在研究怎么让Discuz!去应用Memcache去做一些事情,记录下Memcache安装的过程。

Linux下Memcache服务器端的安装
服务器端主要是安装memcache服务器端,目前的最新版本是 memcached-1.3.0 。
下载:http://www.danga.com/memcached/dist/memcached-1.2.2.tar.gz
另外,Memcache用到了libevent这个库用于Socket的处理,所以还需要安装libevent,libevent的最新版本是libevent-1.3。(如果你的系统已经安装了libevent,可以不用安装)
官网:http://www.monkey.org/~provos/libevent/
下载:http://www.monkey.org/~provos/libevent-1.3.tar.gz

wget指令直接下载这两个东西.下载回源文件后。
1.先安装libevent。这个东西在配置时需要指定一个安装路径,即./configure –prefix=/usr;然后make;然后make install;
2.再安装memcached,只是需要在配置时需要指定libevent的安装路径即./configure –with-libevent=/usr;然后make;然后make install;
这样就完成了Linux下Memcache服务器端的安装。详细的方法如下:

1.分别把memcached和libevent下载回来,放到 /tmp 目录下:
# cd /tmp
# wget http://www.danga.com/memcached/dist/memcached-1.2.0.tar.gz
# wget http://www.monkey.org/~provos/libevent-1.2.tar.gz

2.先安装libevent:
# tar zxvf libevent-1.2.tar.gz
# cd libevent-1.2
# ./configure –prefix=/usr
# make
# make install

3.测试libevent是否安装成功:
# ls -al /usr/lib | grep libevent
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1 -> libevent-1.2.so.1.0.3
-rwxr-xr-x 1 root root 263546 11?? 12 17:38 libevent-1.2.so.1.0.3
-rw-r–r– 1 root root 454156 11?? 12 17:38 libevent.a
-rwxr-xr-x 1 root root 811 11?? 12 17:38 libevent.la
lrwxrwxrwx 1 root root 21 11?? 12 17:38 libevent.so -> libevent-1.2.so.1.0.3
还不错,都安装上了。

4.安装memcached,同时需要安装中指定libevent的安装位置:
# cd /tmp
# tar zxvf memcached-1.2.0.tar.gz
# cd memcached-1.2.0
# ./configure –with-libevent=/usr
# make
# make install
如果中间出现报错,请仔细检查错误信息,按照错误信息来配置或者增加相应的库或者路径。
安装完成后会把memcached放到 /usr/local/bin/memcached ,

5.测试是否成功安装memcached:
# ls -al /usr/local/bin/mem*
-rwxr-xr-x 1 root root 137986 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached
-rwxr-xr-x 1 root root 140179 11?? 12 17:39 /usr/local/bin/memcached-debug

安装Memcache的PHP扩展
1.在http://pecl.php.net/package/memcache 选择相应想要下载的memcache版本。
2.安装PHP的memcache扩展

tar vxzf memcache-2.2.1.tgz
cd memcache-2.2.1
/usr/local/php/bin/phpize
./configure –enable-memcache –with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config –with-zlib-dir
make
make install

3.上述安装完后会有类似这样的提示:

Installing shared extensions: /usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-2007xxxx/

4.把php.ini中的extension_dir = “./”修改为

extension_dir = “/usr/local/php/lib/php/extensions/no-debug-non-zts-2007xxxx/”

5.添加一行来载入memcache扩展:extension=memcache.so

memcached的基本设置
1.启动Memcache的服务器端:
# /usr/local/bin/memcached -d -m 10 -u root -l 192.168.0.200 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

-d选项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,我这里是10MB,
-u是运行Memcache的用户,我这里是root,
-l是监听的服务器IP地址,如果有多个地址的话,我这里指定了服务器的IP地址192.168.0.200,
-p是设置Memcache监听的端口,我这里设置了12000,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,我这里设置了256,按照你服务器的负载量来设定,
-P是设置保存Memcache的pid文件,我这里是保存在 /tmp/memcached.pid,

2.如果要结束Memcache进程,执行:

# kill `cat /tmp/memcached.pid`

也可以启动多个守护进程,不过端口不能重复。

3.重启apache,service httpd restart

Memcache环境测试
运行下面的php文件,如果有输出This is a test!,就表示环境搭建成功。开始领略Memcache的魅力把!
< ?php
$mem = new Memcache;
$mem->connect(”127.0.0.1″, 11211);
$mem->set(’key’, ‘This is a test!’, 0, 60);
$val = $mem->get(’key’);
echo $val;
?>
 

本文转自hahazhu0634 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/5ydycm/185116,如需转载请自行联系原作者
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