背景：公司项目中使用java和memcache相结合来搭建缓存，所以要了解下缓存的基础知识！

1 了解memcache

1.1 基础知识

什么是Memcache？

Memcache集群环境下缓存解决方案

Memcache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。简单的说就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。　　

Memcache是danga的一个项目，最早是LiveJournal 服务的，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。　　

Memcached是以守护程序方式运行于一个或多个服务器中，随时会接收客户端的连接和操作

为什么会有Memcache和memcached两种名称？

其实Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名，知道我的意思了吧。一个是项目名称，一个是主程序文件名，在网上看到了很多人不明白，于是混用了。

Memcached是高性能的，分布式的内存对象缓存系统，用于在动态应用中减少数据库负载，提升访问速度。Memcached由Danga Interactive开发，用于提升LiveJournal.com访问速度的。LJ每秒动态页面访问量几千次，用户700万。Memcached将数据库负载大幅度降低，更好的分配资源，更快速访问。

1.2 linux服务器使用说明

Windows下的Memcache安装

1.  安装

在这里简单介绍一下Windows下的Memcache的安装：

1. 下载memcache的windows稳定版，解压放某个盘下面，比如在c:\memcached

2. 在终端（也即cmd命令界面）下输入‘c:\memcached\memcached.exe -d install’安装

3. 再输入：‘c:\memcached\memcached.exe -d start’启动。NOTE: 以后memcached将作为windows的一个服务每次开机时自动启动。这样服务器端已经安装完毕了。

2. memcached的基本设置

-p 监听的端口

-l 连接的IP地址, 默认是本机

-d start 启动memcached服务

-d restart 重起memcached服务

-d stop|shutdown 关闭正在运行的memcached服务

-d install 安装memcached服务

-d uninstall 卸载memcached服务

-u 以的身份运行 (仅在以root运行的时候有效)

-m 最大内存使用，单位MB。默认64MB

-M 内存耗尽时返回错误，而不是删除项

-c 最大同时连接数，默认是1024

-f 块大小增长因子，默认是1.25

-n 最小分配空间，key+value+flags默认是48

-h 显示帮助

3.  设置Memcache缓存大小和端口

Memcache的默认启动时的参数可能不满足实际生产环境的需要，于是就想到直接修改windows服务的启动参数，操作如下：

打开注册表，找到：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\memcached Server

其中的ImagePath项的值为： c:\memcached\memcached.exe" -d runservice

改成：c:\memcached\memcached.exe" -p 12345 -m 128 -d runservice

其中，-p就是端口，-m就是缓存大小，以M为单位。

linux下的Memcache安装

1)安装Memcache服务端

sudo apt-get install memcached

安装完Memcache服务端以后，我们需要启动该服务：

memcached -d -m 128 -p 11111 -u root

这里需要说明一下memcached服务的启动参数：

-p 监听的端口

-l 连接的IP地址, 默认是本机

-d start 启动memcached服务

-d restart 重起memcached服务

-d stop|shutdown 关闭正在运行的memcached服务

-d install 安装memcached服务

-d uninstall 卸载memcached服务

-u 以的身份运行 (仅在以root运行的时候有效)

-m 最大内存使用，单位MB。默认64MB

-M 内存耗尽时返回错误，而不是删除项

-c 最大同时连接数，默认是1024

-f 块大小增长因子，默认是1.25-n 最小分配空间，key+value+flags默认是48

-h 显示帮助

查看是否建立成功

telnet测试memcached
telnet 192.168.1.2 11211

Trying 192.168.1.2...
Connected to 192.168.1.2.
Escape character is '^]'

查看版本

version

…

对Memcached缓存服务的状态查询，可以先telnet连接上服务：telnet 127.0.0.1 11211 ，然后使用 stats命令查看缓存服务的状态，会返回如下的数据：

 　　　　time:    1255537291                               服务器当前的unix时间戳

        total_items:    54                                     从服务器启动以后存储的items总数量

        connection_structures:    19                    服务器分配的连接构造数

        version:    1.2.6                                        memcache版本

        limit_maxbytes:    67108864                    分配给memcache的内存大小（字节）

        cmd_get:    1645                                      get命令（获取）总请求次数

        evictions:    0                                            为获取空闲内存而删除的items数（分配给memcache的空间用满后需

                                                                         要删除旧的items来得到空间分配给新的items）

        total_connections:    19                           从服务器启动以后曾经打开过的连接数

        bytes:    248723                                      当前服务器存储items占用的字节数

        threads:    1                                             当前线程数

        get_misses:    82                                      总未命中次数

        pointer_size:    32                                    当前操作系统的指针大小（32位系统一般是32bit）

        bytes_read:    490982                              总读取字节数（请求字节数）

        uptime:    161                                           服务器已经运行的秒数

        curr_connections:    18                             当前打开着的连接数

        pid:    2816                                               memcache服务器的进程ID

        bytes_written:    16517259                     总发送字节数（结果字节数）

        get_hits:    1563                                      总命中次数

        cmd_set:    54                                          set命令（保存）总请求次数

        curr_items:    28                                       服务器当前存储的items数量

ps：windows下同样可以。

Ok,安装memcached1.4.5成功。

1.3 数据读写测试

一些memcache相关命令可以慢慢搜索积累。

[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000

Trying 127.0.0.1…

Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).

Escape character is ‘^]’.

set key 0 0 8                       <—在10000端口设置key的值

88888888

STORED

quit

Connection closed by foreign host.

[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11211

Trying 127.0.0.1…

Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).

Escape character is ‘^]’.

get key                     <—在11211端口获取key的值成功

VALUE key 0 8

88888888

END

quit

Connection closed by foreign host.

[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11212

Trying 127.0.0.1…

Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).

Escape character is ‘^]’.

get key                     <—在11212端口获取key的值成功

VALUE key 0 8

88888888

END

quit

Connection closed by foreign host.

2 在java中使用memcache

2.1 基本使用方法

初始化memcache：

static {

        String[] serverlist = { "server1.com:port", "server2.com:port" };  

        SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();

        pool.setServers(serverlist);

        pool.initialize();

 }

创建一个client对象：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

创建一个缓存：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

 String key = "cacheKey1";

 Object value = SomeClass.getObject();

 mc.set(key, value);

通过key删除一个缓存：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

 String key = "cacheKey1";

 mc.delete(key);

通过key获取缓存对象：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

 String key = "key";

 Object value = mc.get(key);

获取多个缓存对象：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

 String[] keys = { "key", "key1", "key2" };

 Map<Object> values = mc.getMulti(keys);

刷新全部缓存：

MemCachedClient mc = new MemCachedClient();

 mc.flushAll();

2.2 memcache客户端程序

Memcached的java客户端已经存在三种了：

　　官方提供的基于传统阻塞io由Greg Whalin维护的客户端

　　Dustin Sallings实现的基于Javanio的Spymemcached

　　XMemcached

1. 三种API比较

1)  memcached client for java

较早推出的memcached JAVA客户端API，应用广泛，运行比较稳定。

2) spymemcached

A simple, asynchronous, single-threaded memcached client written in java. 支持异步，单线程的memcached客户端，用到了java1.5版本的concurrent和nio，存取速度会高于前者，但是稳定性不好，测试中常报timeOut等相关异常。

3)  xmemcached

XMemcached同样是基于javanio的客户端，java nio相比于传统阻塞io模型来说，有效率高（特别在高并发下）和资源耗费相对较少的优点。传统阻塞IO为了提高效率，需要创建一定数量的连接形成连接池，而nio仅需要一个连接即可（当然,nio也是可以做池化处理），相对来说减少了线程创建和切换的开销，这一点在高并发下特别明显。因此XMemcached与Spymemcached在性能都非常优秀，在某些方面（存储的数据比较小的情况下）Xmemcached比Spymemcached的表现更为优秀，具体可以看这个Java Memcached Clients Benchmark。

2. 建议

由于memcached client for java发布了新版本，性能上有所提高，并且运行稳定，所以建议使用memcached client for java。

XMemcached也使用得比较广泛，而且有较详细的中文API文档，具有如下特点：高性能、支持完整的协议、支持客户端分布、允许设置节点权重、动态增删节点、支持JMX、与spring框架和hibernate-memcached的集成、客户端连接池、可扩展性好等。

下面给出这三种客户端的示例程序。

2.3 三种api的示例程序

1)     memcached client for java

从前面介绍的Java环境的Memcached客户端程序项目网址里，下载最新版的客户端程序包：java_memcached-release_2.5.1.zip，解压后，文件夹里找到java_memcached-release_2.5.1.jar，这个就是客户端的JAR包。将此JAR包添加到项目的构建路径里，则项目中，就可以使用Memcached了。

示例代码如下：

package temp;

import com.danga.MemCached.*;

import org.apache.log4j.*;

public class CacheTest {

    public static void main(String[] args) {

       /**

        * 初始化SockIOPool，管理memcached的连接池

        * */

       String[] servers = { "10.11.15.222:10000" };

       SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();

       pool.setServers(servers);

       pool.setFailover(true);

       pool.setInitConn(10);

       pool.setMinConn(5);

       pool.setMaxConn(250);

       pool.setMaintSleep(30);

       pool.setNagle(false);

       pool.setSocketTO(3000);

       pool.setAliveCheck(true);

       pool.initialize();

       /**

        * 建立MemcachedClient实例

        * */

       MemCachedClient memCachedClient = new MemCachedClient();

       for (int i = 0; i < 1000; i++) {

           /**

            * 将对象加入到memcached缓存

            * */

           boolean success = memCachedClient.set("" + i, "Hello!");

           /**

            * 从memcached缓存中按key值取对象

            * */

           String result = (String) memCachedClient.get("" + i);

           System.out.println(String.format("set( %d ): %s", i, success));

           System.out.println(String.format("get( %d ): %s", i, result));

       }

    }

}

2)      spymemcached

spymemcached当前版本是2.5版本，官方网址是：http://code.google.com/p/spymemcached/。可以从地址：http://spymemcached.googlecode.com/files/memcached-2.5.jar下载最新版本来使用。

示例代码如下：

package temp;

import java.NET.InetSocketAddress;

import java.util.concurrent.Future;

import net.spy.memcached.MemcachedClient;

public class TestSpyMemcache {

    public static void main(String[] args) {

       // 保存对象

       try {

           /* 建立MemcachedClient 实例，并指定memcached服务的IP地址和端口号 */

           MemcachedClient mc = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("10.11.15.222", 10000));

           Future<Boolean> b = null;

           /* 将key值，过期时间(秒)和要缓存的对象set到memcached中 */

           b = mc.set("neea:testDaF:ksIdno", 900, "someObject");

           if (b.get().booleanValue() == true) {

              mc.shutdown();

           }

       } catch (Exception ex) {

           ex.printStackTrace();

       }

       // 取得对象

        try {

           /* 建立MemcachedClient 实例，并指定memcached服务的IP地址和端口号 */

           MemcachedClient mc = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("10.11.15.222", 10000));

           /* 按照key值从memcached中查找缓存，不存在则返回null */

           Object b = mc.get("neea:testDaF:ksIdno");

           System.out.println(b.toString());

           mc.shutdown();

       } catch (Exception ex) {

           ex.printStackTrace();

       }

    }

}

3)      xmemcached

Xmemcached的官方网址是：http://code.google.com/p/xmemcached/，可以从其官网上下载最新版本的1.2.4来使用。地址是：http://xmemcached.googlecode.com/files/xmemcached-1.2.4-src.tar.gz。

示例代码如下：

package temp;

import java.io.IOException;

import java.util.concurrent.TimeoutException;

import net.rubyeye.xmemcached.utils.AddrUtil;

import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient;

import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClientBuilder;

import net.rubyeye.xmemcached.XMemcachedClientBuilder;

import net.rubyeye.xmemcached.exception.MemcachedException;

public class TestXMemcache {

    public static void main(String[] args) {

       MemcachedClientBuilder builder = new XMemcachedClientBuilder(AddrUtil

              .getAddresses("10.11.15.222:10000"));

       MemcachedClient memcachedClient;

       try {

           memcachedClient = builder.build();

           memcachedClient.set("hello", 0, "Hello,xmemcached");

           String value = memcachedClient.get("hello");

           System.out.println("hello=" + value);

           memcachedClient.delete("hello");

           value = memcachedClient.get("hello");

           System.out.println("hello=" + value);

           // close memcached client

           memcachedClient.shutdown();

       } catch (MemcachedException e) {

           System.err.println("MemcachedClient operation fail");

           e.printStackTrace();

       } catch (TimeoutException e) {

           System.err.println("MemcachedClient operation timeout");

           e.printStackTrace();

       } catch (InterruptedException e) {

           // ignore

       }catch (IOException e) {

           System.err.println("Shutdown MemcachedClient fail");

           e.printStackTrace();

       }

    }

}

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