学习Memcached

好久没更新博客了，最近发布文章还是去年年底的事，不知不觉已过去了三个月。这期间，经历了不少事情，这些事情使我心烦意乱，都不能静下心来学习新技术，就更别说坐下来花两个小时去写一篇博客文章了。人生不如意十有八九，常想一二吧。好在最近，生活和工作慢慢回归平静，可以好好静下心来学习新东西和做一些思考了。由于新入职的公司使用了Memcached来缓解高流量高并发的问题，所以这两天把Memcached学习了一下，下面是我做的笔记：

 

一，简介

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，从而提供动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的哈希表。其守护进程是用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。

 

目前，很多高流量高并发的网站正使用Memcached来完善自身应用服务，比如：Facebook,Twitter,YouTube,Wikipedia等等。可以说，Memcached在Web 2.0时代正变得越来越不可或缺。

 

二，安装（for Windows）

1. 下载Memcached。首先需下载Memcached服务器端软件，地址：Click Here。
2. 将安装包解压到某一目录，如：D:\memcached。
3. 进入到命令行（CMD）界面，输入“D:\memcached\memcached.exe -d install”命令安装，接着，输入“D:\memcached\memcached.exe -d start”命令启动memcache服务，这样Memcached服务器就搭建好了。
4. 让Memcached对PHP可用。为了能在PHP中使用Memcached，必需安装memcache扩展。注意使用与自身PHP版本互相兼容的memcache扩展版本。将其放在PHP安装目录下的扩展目录ext下，然后，打开php.ini文件，在“Dynamic Extensions”部分，加入：extension=php_memcache.dll，接着重启Apache。
5. 运行phpinfo命令，如果存在memcache，则表明memcached对PHP已可用。否则，请检查3,4步是否正确操作。

三，示例

1，“Hello World”程序

<?php
$memcache = new Memcache;
$memcache->connect("127.0.0.1", 11211);
$memcache->set('key', 'Hello World', 0, 60);
$val = $memcache->get('key');
echo $val;
?>

 如果安装成功，访问该脚本，在浏览器中就能打印“Hello World”字符串。

 

2，将从数据库中查询的10条结果进行缓存

在这个示例中，在用户第一次访问页面时，常规的去查询数据库，但会使用Memcached把从数据库中查询的10条数据进行缓存，当用户再次访问该页面时，就直接从内存中读取数据，而不是按一般思路那样再次去查询数据库，这样就减少了I/O开销，减轻了数据库的负担。下面是Memcache控制器代码：

 

<?php
/**
 * Personal Memcache Controller
 * 个人缓存控制器
 *
 **/
 class PMC
 {
	static private $instance = null;	// PMC对象实例
	private $memcache;
	
	public function __construct()
	{
		$this->memcache = new Memcache;
		global $memcache_servers;
		$server_number = count($memcache_servers);
		if ($server_number > 1)
		{
			for ($i=0; $i<$server_number; $i++)
			{
				$this->memcache->addServer($memcache_servers[$i]['host'], $memcache_servers[$i]['port']);
				$i++;
			}
		}
		else
		{
			if ( empty($memcache_servers[0]['host']) )
				exit('Please config the parameters of memcache server host!');
			
			$this->memcache->addServer($memcache_servers[0]['host'], !empty($memcache_servers[0]['port']) ? $memcache_servers[0]['port'] : 11211);
		}
	}
	
	static public function getInstance()
	{
		if (self::$instance == null)
			self::$instance = new PMC();
		return self::$instance;
	}
	
	public function get($key)
	{
		return $this->memcache->get($key);
	}
	
	public function set($key, $value, $flag=0, $expire=3600)
	{
		$this->memcache->set($key, $value, $flag, $expire);
	}
 }
 
?>

 该控制器了封装了对Memcache的实例化，添加Memcached Server，获取对象实例以及Memcache内置get和set操作，通过这个PMC类与Memcached服务器进行通信。

 

上面脚本中出现的$memcache_servers变量来自配置文件config.php，它实际上是一个由Memcached Server主机和端口为元素组成的二维数组。config.php文件定义了数据库和Memcached的相关信息，内容如下：

<?php
// 配置文件，包括数据库，Memcached等

// 数据库配置
define('DB_HOST',     '127.0.0.1');
define('DB_PORT',     '3306');
define('DB_USER',     'root');
define('DB_PASS',     '19880210');
define('DB_NAME',     'mem_demo');
define('DB_CHARSET',  'utf8');

// Memcached配置
define('MEMCACHE_LIFETIME', 60);
define('MEMCACHE_FLAG', 0);	// 0 => NO COMPRESSED; 1 => COMPRESSED
$memcache_servers = array(
	array(
		'host'   => '127.0.0.1',
		'port'   => 11211,
	),
	// Add more memcache server
);
?>

 接下来，我们在index.php文件中使用Memcached。该文件主要做两件事：一是，如果第一次访问，则从数据库mem_demo的数据表star_info中查询前10条记录，并使用Memcached将记录缓存到内存中。如果是再次访问，则直接从内存中取出数据。二是，记录下脚本运行时间，用以比较查询数据库操作和使用Memcached获取数据的快慢（粗略的比较）。

 

<?php
// for test
require 'define.php';
require WEB_ROOT.'\Conf\config.php';
require WEB_ROOT.'\Lib\PMC.php';
require WEB_ROOT.'\Lib\mysql.class.php';
require WEB_ROOT.'\Lib\Utils.class.php';

$begin_time = Utils::getTime();
$pmc = PMC::getInstance();
$test = new MysqlConnect(DB_HOST, DB_USER, DB_PASS, DB_NAME, DB_CHARSET);

function query_memcache($sql)
{
	$mem_key = md5($sql);
	global $pmc, $test;
	if (!$value = $pmc->get($mem_key))
	{
		$query = $test->query($sql);
		while ($item = $test->fetchArray($query))
			$result[] = $item;
		$value = $result;
		$pmc->set($mem_key, $result, MEMCACHE_FLAG, MEMCACHE_LIFETIME);
	}
	return $value;
}

$sql = 'SELECT * FROM `star_info` Limit 10';
//print_r(query_memcache($sql));exit;
$star = query_memcache($sql);
foreach ($star as $item){
	$display .= 'This is '.$item['name'].', from '.$item['country'].'. <img src='.$item['photo'].'><hr>';
}
echo $display;
$end_time = Utils::getTime();
$run = $end_time - $begin_time;
echo $run;

$test->close();

 可以看到，当再次访问index.php时，$run的值近似为零，说明Memcached确实起到了作用。最后，需要说明的是，以上只是一个DEMO，用以大致表明Memcached的工作原理，对于这点，我想目的已经达到。如果真正要部署到生产环境中，还需处理很多的细节。另外，在高流量高并发的环境下，部署多台Memcached服务器，确实能起到立竿见影的效果。

 

P.S. 这个DEMO的源代码托管在Github上，项目地址为：https://github.com/phplaber/memcached_demo。如果你有兴趣，你可以试着去完善和升级这个DEMO，而且我也鼓励你这么做。呵呵。

 

（完）