Memcached是danga.com(运营LiveJournal的技术团队)开发的一套高性能的,分布式内存对象缓存系统,用于在动态系统中减少数据库负载,提升性能。关于这个东西,相信很多人都用过,本文意在通过对memcached的实现及代码分析,获得对这个出色的开源软件更深入的了解,并可以根据我们的需要对其进行更进一步的优化。
        
为什么不使用数据库做这些?
暂且不考虑使用什么样的数据库(MS-SQL, Oracle, Postgres, MysQL-InnoDB, etc..), 实现事务(ACID,Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability )需要大量开销,特别当使用到硬盘的时候,这就意味着查询可能会阻塞。当使用不包含事务的数据库(例如Mysql-MyISAM),上面的开销不存在,但读线程又可能会被写线程阻塞。
Memcached从不阻塞,速度非常快。
 
为什么不使用共享内存?
最初的缓存做法是在线程内对对象进行缓存,但这样进程间就无法共享缓存,命中率非常低,导致缓存效率极低。后来出现了共享内存的缓存,多个进程或者线程共享同一块缓存,但毕竟还是只能局限在一台机器上,多台机器做相同的缓存同样是一种资源的浪费,而且命中率也比较低。
Memcached Server和Clients共同工作,实现跨服务器分布式的全局的缓存。并且可以与Web Server共同工作,Web Server对CPU要求高,对内存要求低,Memcached Server对CPU要求低,对内存要求高,所以可以搭配使用。
 
Mysql 4.x的缓存怎么样?
Mysql查询缓存不是很理想,因为以下几点:
当指定的表发生更新后,查询缓存会被清空。在一个大负载的系统上这样的事情发生的非常频繁,导致查询缓存效率非常低,有的情况下甚至还不如不开,因为它对cache的管理还是会有开销。
在32位机器上,Mysql对内存的操作还是被限制在4G以内,但memcached可以分布开,内存规模理论上不受限制。
Mysql上的是查询缓存,而不是对象缓存,如果在查询后还需要大量其它操作,查询缓存就帮不上忙了。
如果要缓存的数据不大,并且查询的不是非常频繁,这样的情况下可以用Mysql 查询缓存,不然的话memcached更好。
 
数据库同步怎么样?
这里的数据库同步是指的类似Mysql Master-Slave模式的靠日志同步实现数据库同步的机制。
你可以分布读操作,但无法分布写操作,但写操作的同步需要消耗大量的资源,而且这个开销是随着slave服务器的增长而不断增长的。
下一步是要对数据库进行水平切分,从而让不同的数据分布到不同的数据库服务器组上,从而实现分布的读写,这需要在应用中实现根据不同的数据连接不同的数据库。
当这一模式工作后(我们也推荐这样做),更多的数据库导致更多的让人头疼的硬件错误。
Memcached可以有效的降低对数据库的访问,让数据库用主要的精力来做不频繁的写操作,而这是数据库自己控制的,很少会自己阻塞 自己。
 
Memcached快吗?
非常快,它使用libevent,可以应付任意数量打开的连接(使用epoll,而非poll),使用非阻塞网络IO,分布式散列对象到不同的服务器,查询复杂度是O(1)。
 
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