### memcached完全剖析
#### memcached简介
memcached是一款高性能的分布式内存缓存服务器，它的主要目的是通过缓存数据库查询结果来减少数据库访问次数，从而提高动态Web应用的速度及可扩展性。它由LiveJournal旗下的Danga Interactive公司的Brad Fitzpatrick发起开发，并逐渐成为众多大型互联网服务如mixi、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等提升Web应用扩展性的关键技术之一。
#### memcached的主要特点
- **协议简单**：memcached采用基于文本行的简单协议进行服务器与客户端之间的通信，这使得开发者可以通过telnet等工具直接与其交互，甚至手动测试数据的存储和检索过程。
- **基于libevent的事件处理**：memcached使用libevent库来管理事件，这意味着它可以在Linux、BSD、Solaris等操作系统上支持大量并发连接的同时保持高效的性能表现。libevent将底层不同的事件处理机制如Linux的epoll、BSD的kqueue等抽象成一致的接口，便于跨平台开发。
- **内置内存存储方式**：为了实现高速数据访问，memcached将所有数据存储在其内部的内存空间中。这种方式虽然能够显著提高数据访问速度，但也意味着重启服务或操作系统将会导致所有缓存数据丢失。此外，当内存空间达到预设上限时，memcached会根据LRU（Least Recently Used）算法自动删除最久未使用的缓存条目。
- **分布式特性**：memcached实例之间相互独立，没有互相通信机制，这有助于简化部署架构，同时也意味着数据的一致性和同步需要应用程序层面来解决。
#### 安装memcached
1. **memcached的安装**：安装memcached通常可以通过包管理器如apt、yum等进行，例如在Ubuntu上可以使用`sudo apt install memcached`。
2. **memcached的启动**：安装完成后，可以通过命令`memcached -d -m 64 -p 11211 -u nobody --listen=127.0.0.1`启动服务，其中参数含义分别为：
- `-d`：后台运行。
- `-m 64`：分配64MB内存用于缓存。
- `-p 11211`：监听端口为11211。
- `-u nobody`：使用nobody用户运行。
- `--listen=127.0.0.1`：监听本地地址。
#### 使用memcached
1. **连接memcached**：可以使用Perl模块`Cache::Memcached`来连接memcached服务器。首先需要安装该模块，可通过CPAN安装。
2. **保存数据**：使用`set`方法向memcached中保存数据，例如`$cache->set('key', 'value', 0, 10);`表示设置键为`key`，值为`value`，缓存时间为10秒。
3. **获取数据**：使用`get`方法从memcached中获取数据，例如`$value = $cache->get('key');`。
4. **删除数据**：使用`delete`方法从memcached中删除数据，例如`$cache->delete('key');`。
5. **增一和减一操作**：对于数值型数据，memcached支持原子性的增一和减一操作，例如`$cache->increment('counter', 1);`和`$cache->decrement('counter', 1);`。
#### 总结
memcached凭借其简单易用的特性、高效的数据处理能力以及灵活的分布式部署方式，在提高Web应用性能方面发挥着重要作用。无论是对于初创项目还是大型企业级应用，memcached都是一个值得考虑的高性能缓存解决方案。然而，需要注意的是，由于memcached中的数据完全依赖于内存存储，因此在实际使用过程中需要结合业务需求妥善规划数据的一致性管理和持久化策略。
