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本文主要对缓存中的Memcached技术进行介绍。
1 Memcached
1.1 Memcached简介
Memcached是一个高性能的分布式对象缓存系统，用于动态Web应用，以减轻数据库负载[1]。它通过在内存中缓存数据和对象来减少应用程序读取数据库的次数，从而提高网站的性能。如图1是Memcached在网站中的位置示意图。
图1 Memcached位置示意图
Memcached以键值对的形式将数据（或对象）缓存在内存中，虽然使用到了多个服务节点，但是和一般分布式缓存系统不同的是，每一份数据在Memcached中只存在一份，每个Memcached服务节点之间相互不可见。因此，Memcached中每份数据的键值是唯一的。
简而言之，Memcached类似于一个典型的非关系型存储系统，可以归入基于内容的键值对存储类型[2]。
当高并发的外部请求访问服务器时，负载均衡服务器会根据各应用服务器的使用情况进行分配转发，如果需要对数据进行读取，应用服务器会按照一定的Hash算法计算键值的结果，并根据计算结果访问Memcached的某一个服务节点，服务节点再次计算键值的第二次Hash值，再根据计算结果对数据进行读取，如果缓存中有数据则直接返回给应用，否则需要从数据库获取数据，同时将获取到的数据写入到Memcached中[3]。
图2 Memcached工作原理
在本机上安装Memcached，客户端使用Memcached提供的接口进行数据的存储与访问，并与直接通过MySQL获取数据的方式进行对比。
由于Memcached主要用于服务器端，而服务器端操作系统大多用Linux，因此网上多数教程是关于在Linux上安装使用Memcached的。在Windows上安装更加简单，只需找到对应操作系统的版本即可[4]。
安装Memcached后，打开服务即可使用相应功能，Memcached默认监听11211端口，如果是在本机上，直接使用127.0.0.1:11211就可以访问了，这点和MySQL非常类似。
Memcached提供了很多高级语言的接口，可以根据这些接口来完成对数据的存储与访问。
为了比较使用Memcached前后访问数据性能的情况，进行以下模拟实验。
硬件条件：
软件条件：
MySQL中共有29120条记录，使用多线程模拟用户的并发访问，每个用户请求100次数据读取。表1是在用户数量为N的条件下，测试所有请求都处理完所用时间T的结果。
表1 测试结果
三种方法说明：MySQL表示所有的数据请求直接通过访问数据库返回；随机Mem表示在增加了Memcached缓存后，对于每个用户的100次请求，数据之间没有任何关系，完全随机；二八定律Mem表示用户的请求遵循二八定律，就是说平均100次请求中，有比较多的次数访问的是相同数据，这个可以通过程序模拟，在访问时控制相应次数访问相同的数据。
图3、图4分别对应表1的两种数据表示。
图3 柱状图显示结果
图4 折线显示结果
由于在完全随机访问的条件下，数据的命中率非常低（几乎为0），每次请求都需要从数据库中获取，同时还要将请求到的数据保存在缓存中，因此效率比直接从数据库中获取还要低。但是当用户多次请求相同的数据是，使用Memcached明显比直接从MySQL中获取效率要高很多。
整个测试过程还存在着一些不足之处：
通过上述分析可知，Memcached在一些条件下对提升数据访问效率有很大作用。对于那些不常变动访问频率又非常高的数据，将其放在缓存中，可以很好的缓解数据库的压力，进而提升系统性能。但同时，Memcached自身也还存在着一些不足之处
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原文地址：http://www.cnblogs.com/luop/p/4392894.html
