Memcached 教程
Memcached是一个自由开源的，高性能，分布式内存对象缓存系统。
Memcached是以LiveJournal旗下Danga Interactive公司的Brad Fitzpatric为首开发的一款软件。现在已成为mixi、hatena、Facebook、Vox、LiveJournal等众多服务中提高Web应用扩展性的重要因素。
Memcached是一种基于内存的key-value存储，用来存储小块的任意数据（字符串、对象）。这些数据可以是数据库调用、API调用或者是页面渲染的结果。
Memcached简洁而强大。它的简洁设计便于快速开发，减轻开发难度，解决了大数据量缓存的很多问题。它的API兼容大部分流行的开发语言。
本质上，它是一个简洁的key-value存储系统。
一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态Web应用的速度、提高可扩展性。
Memcached 官网：http://memcached.org/。
特征
memcached作为高速运行的分布式缓存服务器，具有以下的特点。
协议简单
基于libevent的事件处理
内置内存存储方式
memcached不互相通信的分布式
支持的语言
许多语言都实现了连接memcached的客户端，其中以Perl、PHP为主。仅仅memcached网站上列出的有：
Perl
PHP
Python
Ruby
C#
C/C++
Lua
等等
Memcached 用户
LiveJournal
Wikipedia
Flickr
Bebo
Typepad
Yellowbot
Youtube
WordPress.com
Craigslist
Mixi
Linux Memcached 安装
Memcached 支持许多平台：Linux、FreeBSD、Solaris、Mac OS，也可以安装在Windows上。
Linux系统安装memcached，首先要先安装libevent库。
sudo apt-get install libevent libevent-deve 自动下载安装（Ubuntu/Debian）yum install libevent libevent-deve 自动下载安装（Redhat/Fedora/Centos）
安装 Memcached
自动安装
Ubuntu/Debian
sudo apt-get install memcached
Redhat/Fedora/Centos
yum install memcached
FreeBSD
portmaster databases/memcached
源代码安装
从其官方网站（http://memcached.org）下载memcached最新版本。
wget http://memcached.org/latest 下载最新版本
tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz 解压源码
cd memcached-1.x.x 进入目录
./configure --prefix=/usr/local/memcached 配置
make && make test 编译
sudo make install 安装
Memcached 运行
Memcached命令的运行：
$ /usr/local/memcached/bin/memcached -h 命令帮助
注意：如果使用自动安装 memcached 命令位于 /usr/local/bin/memcached。
启动选项：
-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，可以有多个地址；
-p是设置Memcache监听的端口，，最好是1024以上的端口；
-c是最大运行的并发连接数，默认是1024；
-P是设置保存Memcache的pid文件。
（1）作为前台程序运行：
从终端输入以下命令，启动memcached:
/usr/local/memcached/bin/memcached -p 11211 -m 64m -vv
slab class 1: chunk size 88 perslab 11915
slab class 2: chunk size 112 perslab 9362
slab class 3: chunk size 144 perslab 7281
中间省略
slab class 38: chunk size 391224 perslab 2
slab class 39: chunk size 489032 perslab 2
<23 server listening
<24 send buffer was 110592, now 268435456
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
<24 server listening (udp)
这里显示了调试信息。这样就在前台启动了memcached，监听TCP端口11211，最大内存使用量为64M。调试信息的内容大部分是关于存储的信息。
（2）作为后台服务程序运行：
# /usr/local/memcached/bin/memcached -p 11211 -m 64m -d
或者
/usr/local/memcached/bin/memcached -d -m 64M -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 256 -P /tmp/memcached.pid
Memcached 连接
我们可以通过 telnet 命令并指定主机ip和端口来连接 Memcached 服务。
语法
telnet HOST PORT
命令中的 HOST 和 PORT 为运行 Memcached 服务的 IP 和 端口。
实例
以下实例演示了如何连接到 Memcached 服务并执行简单的 set 和 get 命令。
本实例的 Memcached 服务运行的主机为 127.0.0.1（本机） 、端口为 11211。
telnet 127.0.0.1 11211
Trying 127.0.0.1...
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
set foo 0 0 3 保存命令
bar 数据
STORED 结果
get foo 取得命令
VALUE foo 0 3 数据
bar 数据
END 结束行
quit 退出
Memcached set 命令
Memcached set 命令用于将 value(数据值) 存储在指定的 key(键) 中。
如果set的key已经存在，该命令可以更新该key所对应的原来的数据，也就是实现更新的作用。
语法：
set 命令的基本语法格式如下：
set key flags exptime bytes [noreply]
value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
以下实例中我们设置：
key → runoob
flag → 0
exptime → 900 (以秒为单位)
bytes → 9 (数据存储的字节数)
value → memcached
set runoob 0 900 9
memcached
STORED
get runoob
VALUE runoob 0 9
memcached
END
输出
如果数据设置成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
ERROR：在保存失败后输出。
Memcached add 命令
Memcached add 命令用于将 value(数据值) 存储在指定的 key(键) 中。
如果 add 的 key 已经存在，则不会更新数据(过期的 key 会更新)，之前的值将仍然保持相同，并且您将获得响应 NOT_STORED。
语法：
add 命令的基本语法格式如下：
add key flags exptime bytes [noreply]
value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
以下实例中我们设置：
key → new_key
flag → 0
exptime → 900 (以秒为单位)
bytes → 10 (数据存储的字节数)
value → data_value
add new_key 0 900 10
data_value
STORED
get new_key
VALUE new_key 0 10
data_value
END
输出
如果数据添加成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
NOT_STORED ：在保存失败后输出。
Memcached replace 命令
Memcached replace 命令用于替换已存在的 key(键) 的 value(数据值)。
如果 key 不存在，则替换失败，并且您将获得响应 NOT_STORED。
语法：
replace 命令的基本语法格式如下：
replace key flags exptime bytes [noreply]
value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
以下实例中我们设置：
key → mykey
flag → 0
exptime → 900 (以秒为单位)
bytes → 10 (数据存储的字节数)
value → data_value
以下实例中我们使用的键位 'mykey' 并存储对应的值 data_value。执行后我们替换相同的 key 的值为 'some_other_value'。
add mykey 0 900 10
data_value
STORED
get mykey
VALUE mykey 0 10
data_value
END
replace mykey 0 900 16
some_other_value
get mykey
VALUE mykey 0 16
some_other_value
END
输出
如果数据添加成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
NOT_STORED：执行替换失败后输出。
Memcached append 命令
Memcached append 命令用于向已存在 key(键) 的 value(数据值) 后面追加数据 。
语法：
append 命令的基本语法格式如下：
append key flags exptime bytes [noreply]value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
实例如下：
首先我们在 Memcached 中存储一个键 runoob，其值为 memcached。
然后，我们使用 get 命令检索该值。
然后，我们使用 append 命令在键为 runoob 的值后面追加 "redis"。
最后，我们再使用 get 命令检索该值。
set runoob 0 900 9memcached
STOREDget runoob
VALUE runoob 0 9memcachedENDappend runoob 0 900 5redis
STOREDget runoob
VALUE runoob 0 14memcachedredisEND
输出
如果数据添加成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
NOT_STORED：该键在 Memcached 上不存在。
CLIENT_ERROR：执行错误。
Memcached prepend 命令
Memcached prepend 命令用于向已存在 key(键) 的 value(数据值) 前面追加数据 。
语法：
prepend 命令的基本语法格式如下：
prepend key flags exptime bytes [noreply]
value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
实例如下：
首先我们在 Memcached 中存储一个键 runoob，其值为 memcached。
然后，我们使用 get 命令检索该值。
然后，我们使用 prepend 命令在键为 runoob 的值后面追加 "redis"。
最后，我们再使用 get 命令检索该值。
set runoob 0 900 9
memcached
STORED
get runoob
VALUE runoob 0 9
memcached
END
prepend runoob 0 900 5
redis
STORED
get runoob
VALUE runoob 0 14
redismemcached
END
输出
如果数据添加成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
NOT_STORED：该键在 Memcached 上不存在。
CLIENT_ERROR：执行错误。
Memcached CAS 命令
Memcached CAS（Check-And-Set 或 Compare-And-Swap） 命令用于执行一个"检查并设置"的操作
它仅在当前客户端最后一次取值后，该key 对应的值没有被其他客户端修改的情况下， 才能够将值写入。
检查是通过cas_token参数进行的， 这个参数是Memcach指定给已经存在的元素的一个唯一的64位值。
语法：
CAS 命令的基本语法格式如下：
cas key flags exptime bytes unique_cas_token [noreply]
value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
flags：可以包括键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 。
exptime：在缓存中保存键值对的时间长度（以秒为单位，0 表示永远）
bytes：在缓存中存储的字节数
unique_cas_token通过 gets 命令获取的一个唯一的64位值。
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
value：存储的值（始终位于第二行）（可直接理解为key-value结构中的value）
实例
要在 Memcached 上使用 CAS 命令，你需要从 Memcached 服务商通过 gets 命令获取令牌（token）。
gets 命令的功能类似于基本的 get 命令。两个命令之间的差异在于，gets 返回的信息稍微多一些：64 位的整型值非常像名称/值对的 "版本" 标识符。
实例步骤如下：
如果没有设置唯一令牌，则 CAS 命令执行错误。
如果键 key 不存在，执行失败。
添加键值对。
通过 gets 命令获取唯一令牌。
使用 cas 命令更新数据
使用 get 命令查看数据是否更新
cas tp 0 900 9
ERROR <− 缺少 token
cas tp 0 900 9 2
memcached
NOT_FOUND <− 键 tp 不存在
set tp 0 900 9
memcached
STORED
gets tp
VALUE tp 0 9 1
memcached
END
cas tp 0 900 5 1
redis
STORED
get tp
VALUE tp 0 5
redis
END
输出
如果数据添加成功，则输出：
STORED
输出信息说明：
STORED：保存成功后输出。
ERROR：保存出错或语法错误。
EXISTS：在最后一次取值后另外一个用户也在更新该数据。
NOT_FOUND：Memcached 服务上不存在该键值。
Memcached get 命令
Memcached get 命令获取存储在 key(键) 中的 value(数据值) ，如果 key 不存在，则返回空。
语法：
get 命令的基本语法格式如下：
get key
多个 key 使用空格隔开，如下:
get key1 key2 key3
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
实例
在以下实例中，我们使用 runoob 作为 key，过期时间设置为 900 秒。
set runoob 0 900 9
memcached
STORED
get runoob
VALUE runoob 0 9
memcached
END
Memcached gets 命令
Memcached gets 命令获取带有 CAS 令牌存 的 value(数据值) ，如果 key 不存在，则返回空。
语法：
gets 命令的基本语法格式如下：
gets key
多个 key 使用空格隔开，如下:
gets key1 key2 key3
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
实例
在以下实例中，我们使用 runoob 作为 key，过期时间设置为 900 秒。
set runoob 0 900 9
memcached
STORED
gets runoob
VALUE runoob 0 9 1
memcached
END
在 使用 gets 命令的输出结果中，在最后一列的数字 1 代表了 key 为 runoob 的 CAS 令牌。
Memcached delete 命令
Memcached delete 命令用于删除已存在的 key(键)。
语法：
delete 命令的基本语法格式如下：
delete key [noreply]
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
noreply（可选）： 该参数告知服务器不需要返回数据
实例
在以下实例中，我们使用 runoob 作为 key，过期时间设置为 900 秒。之后我们使用 delete 命令删除该 key。
set runoob 0 900 9memcached
STOREDget runoob
VALUE runoob 0 9memcachedENDdelete runoob
DELETEDget runoobENDdelete runoob
NOT_FOUND
输出
输出信息说明：
DELETED：删除成功。
ERROR：语法错误或删除失败。
NOT_FOUND：key 不存在。
Memcached incr 与 decr 命令
Memcached incr 与 decr 命令用于对已存在的 key(键) 的数字值进行自增或自减操作。
incr 与 decr 命令操作的数据必须是十进制的32位无符号整数。
如果 key 不存在返回 NOT_FOUND，如果键的值不为数字，则返回 CLIENT_ERROR，其他错误返回 ERROR。
incr 命令
语法：
incr 命令的基本语法格式如下：
incr key increment_value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
increment_value： 增加的数值。
实例
在以下实例中，我们使用 visitors 作为 key，初始值为 10，之后进行加 5 操作。
set visitors 0 900 210STOREDget visitors
VALUE visitors 0 210ENDincr visitors 515get visitors
VALUE visitors 0 215END
输出
输出信息说明：
NOT_FOUND：key 不存在。
CLIENT_ERROR：自增值不是对象。
ERROR其他错误，如语法错误等。
decr 命令
decr 命令的基本语法格式如下：
decr key decrement_value
参数说明如下：
key：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值。
decrement_value： 减少的数值。
实例
set visitors 0 900 210STOREDget visitors
VALUE visitors 0 210ENDdecr visitors 55get visitors
VALUE visitors 0 15END
在以下实例中，我们使用 visitors 作为 key，初始值为 10，之后进行减 5 操作。
输出
输出信息说明：
NOT_FOUND：key 不存在。
CLIENT_ERROR：自增值不是对象。
ERROR其他错误，如语法错误等。
Memcached stats 命令
Memcached stats 命令用于返回统计信息例如 PID(进程号)、版本号、连接数等。
语法：
stats 命令的基本语法格式如下：
stats
实例
在以下实例中，我们使用了 stats 命令来输出 Memcached 服务信息。
stats
STAT pid 1162STAT uptime 5022STAT time 1415208270STAT version 1.4.14STAT libevent 2.0.19-stable
stats
STAT pid 1162
STAT uptime 5022
STAT time 1415208270
STAT version 1.4.14
STAT libevent 2.0.19-stable
STAT pointer_size 64
STAT rusage_user 0.096006
STAT rusage_system 0.152009
STAT curr_connections 5
STAT total_connections 6
STAT connection_structures 6
STAT reserved_fds 20
STAT cmd_get 6
STAT cmd_set 4
STAT cmd_flush 0
STAT cmd_touch 0
STAT get_hits 4
STAT get_misses 2
STAT delete_misses 1
STAT delete_hits 1
STAT incr_misses 2
STAT incr_hits 1
STAT decr_misses 0
STAT decr_hits 1
STAT cas_misses 0
STAT cas_hits 0
STAT cas_badval 0
STAT touch_hits 0
STAT touch_misses 0
STAT auth_cmds 0
STAT auth_errors 0
STAT bytes_read 262
STAT bytes_written 313
STAT limit_maxbytes 67108864
STAT accepting_conns 1
STAT listen_disabled_num 0
STAT threads 4
STAT conn_yields 0
STAT hash_power_level 16
STAT hash_bytes 524288
STAT hash_is_expanding 0
STAT expired_unfetched 1
STAT evicted_unfetched 0
STAT bytes 142
STAT curr_items 2
STAT total_items 6
STAT evictions 0
STAT reclaimed 1
END
这里显示了很多状态信息，下边详细解释每个状态项：
pid：memcache服务器进程ID
uptime：服务器已运行秒数
time：服务器当前Unix时间戳
version：memcache版本
pointer_size：操作系统指针大小
rusage_user：进程累计用户时间
rusage_system：进程累计系统时间
curr_connections：当前连接数量
total_connections：Memcached运行以来连接总数
connection_structures：Memcached分配的连接结构数量
cmd_get：get命令请求次数
cmd_set：set命令请求次数
cmd_flush：flush命令请求次数
get_hits：get命令命中次数
get_misses：get命令未命中次数
delete_misses：delete命令未命中次数
delete_hits：delete命令命中次数
incr_misses：incr命令未命中次数
incr_hits：incr命令命中次数
decr_misses：decr命令未命中次数
decr_hits：decr命令命中次数
cas_misses：cas命令未命中次数
cas_hits：cas命令命中次数
cas_badval：使用擦拭次数
auth_cmds：认证命令处理的次数
auth_errors：认证失败数目
bytes_read：读取总字节数
bytes_written：发送总字节数
limit_maxbytes：分配的内存总大小（字节）
accepting_conns：服务器是否达到过最大连接（0/1）
listen_disabled_num：失效的监听数
threads：当前线程数
conn_yields：连接操作主动放弃数目
bytes：当前存储占用的字节数
curr_items：当前存储的数据总数
total_items：启动以来存储的数据总数
evictions：LRU释放的对象数目
reclaimed：已过期的数据条目来存储新数据的数目
Memcached stats items 命令
Memcached stats items 命令用于显示各个 slab 中 item 的数目和存储时长(最后一次访问距离现在的秒数)。
语法：
stats items 命令的基本语法格式如下：
stats items
实例
stats items
STAT items:1:number 1
STAT items:1:age 7
STAT items:1:evicted 0
STAT items:1:evicted_nonzero 0
STAT items:1:evicted_time 0
STAT items:1:outofmemory 0
STAT items:1:tailrepairs 0
STAT items:1:reclaimed 0
STAT items:1:expired_unfetched 0
STAT items:1:evicted_unfetched 0
END
Memcached stats slabs 命令
Memcached stats slabs 命令用于显示各个slab的信息，包括chunk的大小、数目、使用情况等。
语法：
stats slabs 命令的基本语法格式如下：
stats slabs
实例
stats slabs
STAT 1:chunk_size 96
STAT 1:chunks_per_page 10922
STAT 1:total_pages 1
STAT 1:total_chunks 10922
STAT 1:used_chunks 1
STAT 1:free_chunks 10921
STAT 1:free_chunks_end 0
STAT 1:mem_requested 71
STAT 1:get_hits 0
STAT 1:cmd_set 1
STAT 1:delete_hits 0
STAT 1:incr_hits 0
STAT 1:decr_hits 0
STAT 1:cas_hits 0
STAT 1:cas_badval 0
STAT 1:touch_hits 0
STAT active_slabs 1
STAT total_malloced 1048512
END
Memcached stats sizes 命令
Memcached stats sizes 命令用于显示所有item的大小和个数。
该信息返回两列，第一列是 item 的大小，第二列是 item 的个数。
语法：
stats sizes 命令的基本语法格式如下：
stats sizes
实例
stats sizes
STAT 96 1
END
Memcached flush_all 命令
Memcached flush_all 命令用于用于清理缓存中的所有 key=>value(键=>值) 对。
该命令提供了一个可选参数 time，用于在制定的时间后执行清理缓存操作。
语法：
flush_all 命令的基本语法格式如下：
flush_all [time] [noreply]
实例
清理缓存:
set runoob 0 900 9memcached
STOREDget runoob
VALUE runoob 0 9memcachedENDflush_all
OKget runoobEND
使用Python操作memcache
Python连接memcached的库有很多，处于简单以及高效的原则，最终选择了pymemcache,
优点
完全实现了memcached text协议
对于send/recv操作可以配置timeout
支持"noreply"特性，该可行可以先出的提高写的速度
使序列化/反序列化更简单
可以将网络异常，memecached错误当成是缓存丢失
安装pymemcache
pip install pymemcache
使用pymemcache
基本操作
[python] view plain copy
from pymemcache.client.base import Client
client = Client(('localhost', 11211))
client.set('some_key', 'some_value')
result = client.get('some_key')
使用memcache集群
使用一致性HASH算法支持集群
[python] view plain copy
from pymemcache.client.hash import HashClient
client = HashClient([('127.0.0.1', 11211),('127.0.0.1', 11212)])
client.set('some_key', 'some value')
result = client.get('some_key')
序列化操作
[python] view plain copy
import json
from pymemcache.client.base import Client
def json_serializer(key, value):if type(value)== str:return value
return json.dumps(value)
def json_deserializer(key, value, flags):if flags == 1:return value
if flags == 2:return json.loads(value)raiseException("Unknown serialization format")
client = Client(('localhost', 11211), serializer=json_serializer,
deserializer=json_deserializer)
client.set('key',{'a':'b', 'c':'d'})
result = client.get('key')
最佳实践
在构造Client时，添加timeout 的配置，防止block操作
使用“noreply”来提高性能，默认情况下改属性在“set”, “add”, “replace”, “append”, “prepend”, and “delete”.操作时是开启的，“cas”, “incr” and “decr”.操作时关闭的
尽可能的使用get_many以及gets_many操作，来减少round trip的操作实践
使用“ignore_exc” 属性，将网络异常，memecached错误当成是缓存丢失
主要URL:
pypi:https://pypi.python.org/pypi/pymemcach