Memcached 简介及作用
Memcached 是什么？
Memcached 是一个开源的分布式内存对象缓存系统，用于存储键值对数据。它通常用于加速动态Web应用程序通过减轻数据库的负载，提高性能。由Brad Fitzpatrick在2003年创建，最初是用于提高 LiveJournal 网站性能的工具。
Memcached 的设计目标是简单、快速，以及可扩展。它采用了客户端-服务器模型，其中客户端和服务器之间通过 TCP/IP 进行通信。多个服务器可以组成一个 Memcached 集群，客户端通过哈希算法将键值对分布到不同的服务器上，从而实现负载均衡。
Memcached 的特点和工作原理：
- 简单的键值对存储：
- Memcached 是一个简单的键值对存储系统，每个键都与一个对象关联，这个对象可以是字符串、整数、对象等。存储和检索都是通过键来完成的。
- 内存缓存：
- Memcached 将数据存储在内存中，这使得它能够提供非常快速的读写操作。然而，由于是基于内存的存储，它不适用于需要持久性的数据。
- 分布式存储：
- Memcached 支持分布式存储，允许多台服务器组成一个集群。数据在这些服务器上分布，客户端通过哈希算法决定要访问的服务器，实现负载均衡。
- 缓存失效策略：
- Memcached 中的数据有一个过期时间，一旦过期，数据将被自动删除。这是一种基于时间的缓存失效策略。
- 支持 CAS 操作：
- Memcached 支持 CAS（Compare and Swap）操作，用于在更新数据时避免并发问题。客户端在获取数据时会得到一个版本号，更新时只有在版本号匹配的情况下才会成功。
- 简单的协议：
- Memcached 使用简单的文本协议进行通信，基本上就是键值对的存取操作。这使得它易于使用，同时也使得它能够被不同编程语言的客户端轻松支持。
- 支持多线程并发访问：
- Memcached 能够处理多个并发的客户端请求，它本身是线程安全的，能够支持多线程并发访问。
Memcached 的作用：
- 提高数据访问速度：
- Memcached 将数据存储在内存中，因此能够提供非常快速的读写操作，从而大幅度提高数据的访问速度。特别适用于需要频繁读写的应用场景，如缓存数据库查询结果、Web页面的片段等。
- 减轻数据库负载：
- 在动态Web应用中，数据库通常是瓶颈之一。通过将数据库查询结果缓存到 Memcached 中，可以减轻数据库的负载，提高系统的整体性能。这对于读取频率高、但变动不频繁的数据非常有效。
- 负载均衡：
- Memcached 支持分布式存储，能够构建一个服务器集群。客户端通过哈希算法将数据分布到不同的服务器上，实现负载均衡。这样，不同的服务器负责处理不同的请求，提高了整个系统的吞吐量。
- 降低数据库压力：
- 数据库通常是一个相对昂贵的资源，通过使用 Memcached 缓存一些计算结果或频繁访问的数据，可以减少对数据库的查询次数，从而降低了数据库的压力。
- 提高系统可伸缩性：
- 由于 Memcached 支持分布式存储，可以通过增加服务器节点的方式来提高系统的可伸缩性。这使得系统能够更容易地应对不断增长的请求量。
- 应对突发流量：
- 在一些特殊情况下，如热点数据的访问、新闻热点等，会导致系统的访问量迅速增加。通过使用 Memcached 缓存这些数据，能够更好地应对突发流量，提高系统的稳定性。
