Python memecache

memcached

Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载,故常用来做数据库缓存。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程（daemon）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写，并通过memcached协议与守护进程通信。

安装

yum install libevent-devel*
yum install libevent-devel*
wget http://memcached.org/latest
tar zxvf memcached-1.4.29.tar.gz
./configure && make && make test && sudo make install

启动

memcached -d -m 10    -u root  -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

参数说明

    -d 是启动一个守护进程
    -m 是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB
    -u 是运行Memcache的用户
    -l 是监听的服务器IP地址(可不设)
    -p 是设置Memcache监听的端口,最好是1024以上的端口
    -c 选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，按照你服务器的负载量来设定
    -P 是设置保存Memcache的pid文件

memcached命令

存储命令: set/add/replace/append/prepend/cas
获取命令: get/gets
其他命令: delete/stats..

python操作memcached

首先,需要安装memcache:pip3 install python-memcached

简单操作

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('foo','bar')
res=mc.get('foo')
print(res)

其中,debug=True,表示运行错误时,显示错误信息,生产环境中需要移除.

集群支持

python-memcached模块原生支持集群操作，其原理是在内存维护一个主机列表，且集群中主机的权重值和主机在列表中重复出现的次数成正比

     主机    权重
    1.1.1.1   1
    1.1.1.2   2
    1.1.1.3   1
 
那么在内存中主机列表为：
    host_list = ["1.1.1.1", "1.1.1.2", "1.1.1.2", "1.1.1.3", ]

如果用户根据如果要在内存中创建一个键值对（如：k1 = "v1"），那么要执行一下步骤：

• 根据算法将 k1 转换成一个数字(unicode对应)
• 将数字和主机列表长度求余数，得到一个值 N（ 0 <= N < 列表长度 ）
• 在主机列表中根据 第2步得到的值为索引获取主机，例如：host_list[N]
• 连接 将第3步中获取的主机，将 k1 = "v1" 放置在该服务器的内存中

代码怎么写呢?

mc = memcache.Client([('1.1.1.1:12000', 1), ('1.1.1.2:12000', 2), ('1.1.1.3:12000', 1)], debug=True)

mc.set('k1','v1')

add

添加一条键值对，如果已经存在的 key，重复执行add操作异常,报错:MemCached: while expecting 'STORED', got unexpected response 'NOT_STORED'

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('foo','bar')
mc.add('cc',23)     #如果已经存在'cc'的key,会报错
print(mc.get('cc')) 

replace

修改某个key的值，如果key不存在，则异常,报错:MemCached: while expecting 'STORED', got unexpected response 'NOT_STORED'

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.replace('cc',23)
mc.replace('alex',33)   #无'alex' key,会报错

set set_multi

• set:设置一个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改
• set_multi 设置多个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改,注意参数为字典

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('alex',32)
mc.set_multi({'cc':'niubi','alex':2222})

delete delete_multi

• delete:删除指定的一个键值对,如果没有指定的key,不会报错
• delete_multi:删除指定的多个键值对,注意参数为列表

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.delete('aaa')
mc.delete('alex')
print(mc.get('alex'))
mc.delete_multi(['cc','alex2'])
print(mc.get('alex2'),mc.get('cc'))

get get_multi

• get:获取一个键值对
• get_multi:获取多个键值对,参数为列表,返回值为字典类型

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('cc','ccccc')
print(mc.get('cc'))
print(mc.get_multi(['cc','laex','2222']))

out:

ccccc
{'cc': 'ccccc'}

append prepend

• append:修改指定key的值,在值的后面追加内容,无指定key会报异常
• prepend:修改指定key的值,在值的前面插入内容

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.append('cc','dd')
mc.append('ds','dsdsds')    #不存在ds,会报异常
print(mc.get('ds'))
mc.prepend('cc','aa')
print(mc.get('cc'))

decr incr

• incr:自增,将Memcached中的某一个值增加N,(N默认为1),如果值非数字,会报错
• decr:自减,将Memcached中的某一个值减少N,(N默认为1),如果值非数字,会报错

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('cc',23)
mc.incr('cc')
print(mc.get('cc'))
mc.decr('cc',3)
print(mc.get('cc'))

out:

24
21

gets cas

使用情景:

如商城商品剩余个数，假设改值保存在memcache中，product_count = 900
A用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900
B用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900

如果A、B用户均购买商品

A用户修改商品剩余个数 product_count＝899
B用户修改商品剩余个数 product_count＝899

如此一来缓存内的数据便不在正确，两个用户购买商品后，商品剩余还是 899
如果使用python的set和get来操作以上过程，那么程序就会如上述所示情况！

一句话总结

其实就是为了避免在生产环境中产生脏数据,使用gets和cas

import memcache

mc=memcache.Client(['192.168.4.193:12000'],debug=True)
mc.set('count',999)
print(mc.gets('count'))
# 如果有人在gets之后和cas之前修改了product_count，那么，下面的设置将会执行失败，抛出异常，从而避免非正常数据的产生
mc.cas('count',981)
#cas也能创建一个不存在key的键值对
mc.cas('we',90)
print(mc.gets('we'))

Ps：本质上每次执行gets时，会从memcache中获取一个自增的数字，通过cas去修改gets的值时，会携带之前获取的自增值和memcache中的自增值进行比较，如果相等，则可以提交，如果不想等，那表示在gets和cas执行之间，又有其他人执行了gets（获取了缓冲的指定值）， 如此一来有可能出现非正常数据，则不允许修改。

memcache是否已经过时?

转自:开源中国社区
源地址,戳我戳我

这两年Redis火得可以，Redis也常常被当作Memcached的挑战者被提到桌面上来。关于Redis与Memcached的比较更是比比皆是。然而，Redis真的在功能、性能以及内存使用效率上都超越了Memcached吗？

下面内容来自Redis作者在stackoverflow上的一个回答，对应的问题是《Is memcached a dinosaur in comparison to Redis?》（相比Redis，Memcached真的过时了吗？）

You should not care too much about performances. Redis is faster per core with small values, but memcached is able to use multiple cores with a single executable and TCP port without help from the client. Also memcached is faster with big values in the order of 100k. Redis recently improved a lot about big values (unstable branch) but still memcached is faster in this use case. The point here is: nor one or the other will likely going to be your bottleneck for the query-per-second they can deliver.
没有必要过多的关心性能，因为二者的性能都已经足够高了。由于Redis只使用单核，而Memcached可以使用多核，所以在比较上，平均每一 个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。而在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis，虽然Redis最近 也在存储大数据的性能上进行优化，但是比起Memcached，还是稍有逊色。说了这么多，结论是，无论你使用哪一个，每秒处理请求的次数都不会成为瓶 颈。（比如瓶颈可能会在网卡）
You should care about memory usage. For simple key-value pairs memcached is more memory efficient. If you use Redis hashes, Redis is more memory efficient. Depends on the use case.
如果要说内存使用效率，使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。当然，这和你的应用场景和数据特性有关。
You should care about persistence and replication, two features only available in Redis. Even if your goal is to build a cache it helps that after an upgrade or a reboot your data are still there.
如果你对数据持久化和数据同步有所要求，那么推荐你选择Redis，因为这两个特性Memcached都不具备。即使你只是希望在升级或者重启系统后缓存数据不会丢失，选择Redis也是明智的。
You should care about the kind of operations you need. In Redis there are a lot of complex operations, even just considering the caching use case, you often can do a lot more in a single operation, without requiring data to be processed client side (a lot of I/O is sometimes needed). This operations are often as fast as plain GET and SET. So if you don’t need just GEt/SET but more complex things Redis can help a lot (think at timeline caching).
当然，最后还得说到你的具体应用需求。Redis相比Memcached来说，拥有更多的数据结构和并支持更丰富的数据操作，通常在 Memcached里，你需要将数据拿到客户端来进行类似的修改再set回去。这大大增加了网络IO的次数和数据体积。在Redis中，这些复杂的操作通 常和一般的GET/SET一样高效。所以，如果你需要缓存能够支持更复杂的结构和操作，那么Redis会是不错的选择。