1、 Memcached是什么？
memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。用于动态web应用以减轻数据库的负载。
2、 Memcached的特性
1） 协议：它是基于文本行的协议。
2） 基于Libevent的事件处理。
3）内存存储方式：它将数据保存在内存中，因此重新启动mc或者服务器的时候数据会丢失。目前Mc中采用Slab Allocatior机制分配、管理内存。
Slab Allocation机制出现之前，内存的分配是通过对所有记录简单地进行malloc和free来进行的。 但是，这种方式会导致内存碎片，加重操作系统内存管理器的负担，最坏的情况下， 会导致操作系统比memcached进程本身还慢。
Slab Allocator采用按照预先规定的大小，将分配的内存分割成各种尺寸的块（chunk）， 并把尺寸相同的块分成组（chunk的集合）（图1）， 以完全解决内存碎片问题。
图1 Slab Allocato的构造图
Slab Allocatior的基本原理是：Slab Allocatior按照预先规定的大小，将分配的内存分割成各种特定长度的块，并把尺寸相同的块分成组，mc每次根据收到的数据的大小，选择最适合数据大小的slab，将其保存在slab内空闲的chunk的列表中。选择存储记录的组的方式如图所示：
图 2 选择存储记录的组的方式
分配给Slab分配的默认内存空间是1MB，因此一般存储的信息的value值要小于等于1MB。Chunk是用于缓存记录的存储空间，它的大小可以通过Growth Factor控制，即命令下通过$ memcached -f 2 –vv来修改chunk的大小。
Slab Allocator的缺点：由于分配的是特定长度的内存，因此无法有效的利用分配的内存。通过预先估计系统中存入的数据的大小，只要使用适合数据大小的组的列表，就可以减少浪费。
4）分布式
根据键值来决定数据所在的服务器，将数据存储于不同的服务器中，而且在mc的分布式处理时一般有根据余数计算分散和Consistent Hashing两种算法。
根据余数计算分散：也就是“根据服务器台数的余数进行分散”。 求得键的整数哈希值，再除以服务器台数，根据其余数来选择服务器。
它的不足是添加或者减少一台服务器时，命中率会明显降低，这样会导致瞬间db的压力增高。
Consistent Hashing：首先求出memcached服务器（节点）的哈希值， 并将其配置到0～232的圆（continuum）上。 然后用同样的方法求出存储数据的键的哈希值，并映射到圆上。 然后从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上。 如果超过232仍然找不到服务器，就会保存到第一台memcached服务器上。基本原理如下图所示：
图3 Consistent Hashing 的基本原理
它添加或者去掉一个服务器的时候，只会影响逆时针方向的第一个服务器的键的情况。添加或者移除图如下。
图 4 Consistent Hashing 添加服务器
3、mc的删除机制
mc分配的资源不会释放，只是下次数据进来的时候重复写在已分配的资源上。Mc内部也不会实时监控记录是否过期，而是在get的时候检查数据是否过期，如果已过期，将该键值的数据设为invisible，使取不到数据。
Mc有写入时，会优先使用已超时的记录的空间，但即使如此，也会发生追加新记录时空间不足的情况， 此时就要使用名为 Least Recently Used（LRU）机制来分配空间。 顾名思义，这是删除“最近最少使用”的记录的机制。 因此，当memcached的内存空间不足时（无法从slab class 获取到新的空间时），就从最近未被使用的记录中搜索，并将其空间分配给新的记录。
但是在启动的时候使用-M 就会禁止在空间不足时使用LUR机制分配空间
4、mc的使用
1）启动 memcached
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./memcached -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p 11211 |
2） 连接到 memcached
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telnet localhost 11211 |
如果一切正常，则应该得到一个 telnet 响应，它会指示 Connected to localhost（已经连接到 localhost）。如果未获得此响应，则应该返回之前的步骤并确保 libevent 和 memcached 的源文件都已成功生成。
您将使用五种基本 memcached 命令执行最简单的操作。这些命令和操作包括：
set
add
replace
get
delete
gets
cas
使用cas是为了防止多个用户同时写入的时候，旧的数据覆盖最新的写入，所以用cas，传入最近gets到的标志，这样在cas的时候，如果判断不是最新的，则丢弃，只有最新的数据才能写入。
4）缓存管理命令
最后两个 memcached 命令用于监控和清理 memcached 实例。它们是 stats 和 flush_all 命令。