去日本给男生买什么好:Memcached在大型网站中应用|技术文章收集|灰灰的网络生涯

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/01 23:25:55
  • Memcached在大型网站中应用 [原创]
  • 发表时间:(2006-07-20 20:33:47)
  •     memcached是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统,通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表,它能够用来存储各种格式的数据,包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。最初为了加速 LiveJournal 访问速度而开发的,后来被很多大型的网站采用。起初作者编写它可能是为了提高动态网页应用,为了减轻数据库检索的压力,来做的这个缓存系统。它的缓存是一种分布式的,也就是可以允许不同主机上的多个用户同时访问这个缓存系统, 这种方法不仅解决了共享内存只能是单机的弊端, 同时也解决了数据库检索的压力,最大的优点是提高了访问获取数据的速度!基于memcached作者对分布式cache的理解和解决方案。memcached完全可以用到其他地方 比如分布式数据库, 分布式计算等领域。1、 memcached 协议理解
    memcache是为了加快http://www.livejournal.com/访问速度而诞生的一个项目。
    它的官方主页是:http://www.danga.com/memcached/
    目前在网站开发中应用较少,主要的应用有:
    http://www.danga.com/memcached/users.bml
    在国内的网站开发中,还很少没见到有应用的,中文资料十分匮乏。
    工作机制:通过在内存中开辟一块区域来维持一个大的hash表来加快页面访问速度,和数据库是独立的。但是目前主要用来缓存数据库的数据。允许多个server通过网络形成一个大的hash,用户不必关心数据存放在哪,只调用相关接口就可。存放在内存的数据通过LRU算法进行淘汰出内存。同时可以通过删除和设置失效时间来淘汰存放在内存的数据。2、 memcached 使用入门
    2.1 memcached的安装
      <1>memcached服务的安装
      先检查linux内核版本,建议将memcached 安装在2.6以上。
      因为memcached 需要用到libevent和 epoll 。
    memcached安装前首先确定你的服务器上面安装了libevent库,
    libevent下载地址( http://www.monkey.org/~provos/libevent/)。
    下载memcached的源码( http://www.danga.com/memcached/download.bml)。
    Memcached最初是用perl写的,现在的版本是用c写的。
    下载后拷贝到一个目录,安装需要root用户来执行
    tar -zxvf memcached-1.1.12.tar.gz
    cd memcached-1.1.12
    ./configure
    这里必须先要configure, 它会检测你的系统情况,然后生成一个config.h文件和其它的几个文件,另外和其它的configure一样,你可以配置它的安装路径等等。默认应用程序安装在/usr/local/bin目录下。
    make //编译
    make install //安装
    <2>memcached客户端的安装
    根据memcached协议,用户可以自己写出符合自己要求的客户端程序。目前http://www.danga.com/memcached/download.bml
    提供perl,c,java,python,php等客户端程序供下载和参考。下面我就以perl客户端程序为例说明客户端的安装:
    下载后拷贝到一个目录,安装需要root用户来执行
    tar -zxvf Cache-Memcached-1.14.tar.gz
    cd Cache-Memcached-1.14
    perl makefile.pl
    make
    make install
    make test这样就安装好了memcahced, 启动memcached就可使用分布式缓存系统了!2.2 快速入门
    <1> memcached服务的启动
    memcached的启动非常简单,它没有配置文件,只要配置好几个参数就可以使用了。下面我以一个实际应用的例子,具体说明一下:
    memcached –d –m 500  -l 64.128.191.151 -p 11211 -vv >>/var/www/kelly/test/logs/memcached_$$.log
    启动的这个memcached为一个后台守护进程模式(-d), 然后缓存的空间为500M(-m), 监听(-l)服务器64.128.191.15的11211号端口(-p).,将日志写道/var/www/kelly/test/logs/memcached_$$.log(-vv)。
    其实memcached的参数也非常的有限,就下面这几个:
      -p port number to listen on
      -l interface to listen on, default is INDRR_ANY
      -d run as a daemon
      -r maximize core file limit
      -u assume identity of (only when run as root)
      -m max memory to use for items in megabytes, default is 64 MB
      -M return error on memory exhausted (rather than removing items)
      -c max simultaneous connections, default is 1024
                -k lock down all paged memory
      -v verbose (print errors/warnings while in event loop)
      -vv very verbose (also print client commands/reponses)
      -h print this help and exit
      -i print memcached and libevent license
    我们也可以将这个启动脚本写道/etc/rc.d或者/erc/rc.local,这样可以在服务器启动时候执行。
    <2> memcached客户端的连接
    下面我就以perl客户端程序为例说明客户端的连接:
    启动两个memcached server
    memcached –d –m 500  -l 64.128.191.151 -p 11211 -vv >>/var/www/kelly/test/logs/memcached_$$.log
    memcached –d –m 500  -l 64.128.191.151 -p 11212 -vv >>/var/www/kelly/test/logs/memcached_$$.log
    perl客户端程序
    #!/usr/bin/perl
    use Cache::Memcached;
    my $memd = new Cache::Memcached {
        ‘servers‘ => [ "64.128.191.15:11211" , "64.128.191.15:11212"],
      };
    my $val = $memd->get( "my_key" );
    if ( $val )
    {
       print "Value is ‘$val‘\n";
    }
    # Set a value
    $memd->set("my_key", "123");
    $memd->disconnect_all();
    运行测试
    $ perl test-memcache.pl
    $ perl test-memcache.pl
    Value is ‘123‘
    可以看到,第一次没有取得my_key,第二次从memcached中得到my_key的值。
    同时通过查看日志,可以发现的确存储在两个memcache  server中。
    这个简单的例子,解释了如何在memcached中存取数据,以及memcache是真正的分布式缓存系统。
    当然,这还只是很简单的例子,体现不出memcache的优势,下面将通过一个很具体的例子,给出详细的应用。3、 memcached在Zorpia的应用
    http://www.zorpia.com 是一个网页相册,博客,交友,论坛的大型网站公司。现在已有超过140万活跃使用者遍布美国,香港,东南亚,欧洲,澳洲,亚洲等其它地区。每天的访问量都在增长,已成为全世界排名第五的社会生活关系网。
    Memcached也采用了memcached来提高网站的访问速度,并且取得了很好的效果,我在负责zorpia的memcached项目时候积累了一些经验,主要的做法如下:
    1) 通过对memcache的perl客户端进行包装,定制自己的客户端。
    2) 通过制定符合zorpia规范的hash key命名规范
      memcache中需要存储的内容的key均由string组成。
    这个string统一由一个memcache.pm的subroutine来实现。(假设这个subroutine是 get_key() )
      memcache中存放两种形式的数据
      (1) result of SQL query :
      (2) 普通变量(variable)
      这两种数据的key的组合方式是不相同的,由get_key进行判断和完成
      关于get_key 和 naming rule
      get_key subroutine完成所有memcache key的命名,naming rule也是在它里边体现:
      (1)输入参数 -- hash结构,里边定义了当前需要存放的数据的信息
          结构
      (2)返回值 -- string,返回数据的key_name
    必须确定 get_key 的传入hash的结构,
          hash中主要有两个元素
          type --- 定义当前数据结构的类型 ,有 ‘var‘ , ‘sql‘两种值
          object --- 存放当前数据结构的详细信息,
          当 type eq ‘var‘时,object表示变量的名字,该名字由程序员指定
          当 type eq ‘sql‘时,object包含所存放sql的主要基本信息,hash结构,也由程序员按照规则制定      ## 当variable 数据类型,比较简单
         $var_hash = {
                 type => ‘var‘,      ## var表示当前类型是 variable  
                 object => ‘language‘,  ##  language代表variable的名字
         };
    生成的key是Zorpia::var| language     ## sql 数据
         比如select first_name from user where user_id =2那么hash为
         $sql_hash = {
                 type => ‘sql‘,
                 object => {
                     table => {table2=>"user",},         ## sql 查询的表
                     column => {column1=>"first_name",},  ## sql所要查询的column
                     condition => { user_id =>"2",},  ## sql条件
                 },
         };
    生成的key是Zorpia::sql|user|first_name| user_id =2
         get_key subroutine必须对传入hash进行判断,对不同类型的数据按照不同的方式组合,形成key,返回给使用者。这个key,必须保证其唯一性:
    比如:所有字母小写,一些数组在组合成key之前必须首先排序
    get_key函数
    sub get_key{
    my $hash = shift;
    return undef unless $hash && ref $hash eq "HASH";
    my $type = $hash->{type};
    my $key_name;
    if ($type eq ‘sql‘) {
    my ($table_key,$column_key,$condition_key);
    $table_key=_get_key($hash->{object}->{table});
    $column_key=_get_key($hash->{object}->{column});
    $condition_key=_get_key($hash->{object}->{condition});
    $key_name = join(‘|‘,$type,$table_key,$column_key,$condition_key);
    #Currently the length limit of a key is set at 250 characters
    if (length($key_name)>250)
    {
    $key_name=substr(0,250,$key_name); 
    }
    }
    elsif($type eq ‘var‘)
    {
    $key_name = join(‘|‘,$type,$hash->{object});
    }
    return $key_name;
    }sub _get_key
    {
    my $hash=shift;
    return undef unless $hash && ref $hash eq "HASH";
    my ($t,$ret,$i);
    foreach $i (sort keys %$hash)
    {
      $i=~s/^\s+|\s+$//g;
      $hash->{$i}=~s/^\s+|\s+$//g;
       push(@$t,lc("$i=$hash->{$i}"));
    }
    $ret=join(‘:‘,sort { $a cmp $b } @$t);
    return $ret;   
    }
    3) 制定需要应用memcached的规则
    经常访问的表user,user_details
    合理设定变量在memcached的生存周期
    将活跃用户的信息预先导入到memcached
    分别在多台机器上启动多个memcached服务
    编写脚本监控memcached服务是否活动
    4) User表的具体应用举例
    在 select时候
    先查询memcahce里有没有,有的话,返回;否则从数据库select,在memcache里设置,返回。
    my $sql_hash = {
             type => ‘sql‘,
             object => {
           table => {table1=>"user",},
           column => {column1=>"user_id",},
           condition => {email=>$user_id,},
            },
             };
            my $key=Zorpia::MemCache::get_key($sql_hash);  
            my $user_id_by_email=Zorpia::MemCache::get($key);
           if(!$user_id_by_email)
            {
            my $sth;
            my $query ="select user_id from user where email=?";
            $sth = $dbh->prepare($query);
            $sth->execute($user_id);
            my $user1 = $sth->fetchrow_hashref();
            $user_id_by_email=$user1->{‘user_id‘};
            Zorpia::MemCache::set($key,$user_id_by_email,1800);
            }
     在 update,insert,delete时候
    先在数据库update,insert,delete,在memcache里设置,返回。
    &Zorpia::DB::data_entry_no_return($dbh,"user","COUNT(*)","$account_information_insert_statement user_id=$current_user_id", "user_id=$current_user_id");
     #add by kelly
     my $sql_hash = {
             type => ‘sql‘,
             object => {
           table => {table1=>"user",},
           column => {column1=>"user_id",},
           condition => {user_id=>$current_user_id,},
            },
             };
      my $key=Zorpia::MemCache::get_key($sql_hash);
      my $query = "SELECT *, user_id AS id  FROM   user  WHERE user_id=?";
      my $sth_memc = $dbh->prepare($query);
      $sth_memc->execute($current_user_id);
      my $user_memc = $sth_memc->fetchrow_hashref();
      &Zorpia::MemCache::set($key,$user_memc,21600);4、 memcached的应用展望
    使用了memcached以后, 我发现以前做过的很多的项目都可以应用它提高效率,包括最近做的“大单追踪”, “数码搜索”等等。当然既然memcahced是分布式的缓存系统,那么它就是建立了一个分布式的平台, 我们可以用它来进行分布式的记数, 因为对于一个键值key我们可以设置它的数值以及有效期在参数中,另外还可以重新设置这个键值的数值。 所以我总结了一下目前可以应用到的地方:
    <1>.数据库检索结果的缓存,也就是说可以有机的和数据库结合起来应用,提高效率。
        这也是目前memcached用到的最多的地方,比如用于大型网站等。
    可以这样来实现:
    打开memcached服务器连接
    编写sql语句, 同时算出它的一个hash key值
    获取这个hash值的memcached保存数据(get)
    如果获取的这个hash值的数据存在。返回
    否则连接数据库查找
    把这个查找结果保存在memcached中(set),可以设置有效期
    返回查找结果
     <2>.分布式计算
     <3>.分布式共享数据
     总之,memcached的机制比较灵活,可以适用于一切需要分布式缓存数据的地方,随着memcached逐渐为人所知,必将在更多的分布式应用领域大放异彩。