Memcached深入了解

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?在  Memcached中可以保存的item数据量是没有限制的，只有内存足够　　?  Memcached单进程最大使用内存为2G，要使用更多内存，可以分多个端口开启多个Memcached进程
　　?最大30天的数据过期时间,设置为永久的也会在这个时间过期，常量REALTIME_MAXDELTA
　　60*60*24*30控制
　　?最大键长为250字节，大于该长度无法存储，常量KEY_MAX_LENGTH  250控制
　　?单个item最大数据是1MB，超过1MB数据不予存储，常量POWER_BLOCK  1048576进行控制，
　　它是默认的slab大小
　　?最大同时连接数是200，通过  conn_init()中的freetotal进行控制，最大软连接数是1024，通过
　　settings.maxconns=1024  进行控制
　　?跟空间占用相关的参数：settings.factor=1.25, settings.chunk_size=48,  影响slab的数据占用和步进方式
　　memcached是一种无阻塞的socket通信方式服务，基于libevent库，由于无阻塞通信，对内存读写速度非常之快。
　　memcached分服务器端和客户端，可以配置多个服务器端和客户端，应用于分布式的服务非常广泛。
　　memcached作为小规模的数据分布式平台是十分有效果的。
　　memcached  是键值一一对应，key默认最大不能超过128个字节，value默认大小是1M，也就是一个slabs，如果要存2M的值（连续的），不能用两个  slabs，因为两个slabs不是连续的，无法在内存中存储，故需要修改slabs的大小，多个key和value进行存储时，即使这个slabs没有利用完，那么也不会存放别的数据。
　　目前memcached支持C/C++、Perl、PHP、Python、Ruby、Java、C#、Postgres、Chicken  Scheme、Lua、MySQL和Protocol等语言客户端。
　　memcached本身的服务是用C语言编写的，启动非常简单：
　　memcached  -d -m 2048 -l 10.0.0.40 -p  11211-d表示memcached启动作为一个守护进程；-m表示启用多大的内存支持，这里的单位是兆(M)，2048表示2个G的内存-l表示服务的IP地址，最好不要写成localhost-p表示服务的端口，默认为11211
　　协议
　　结束会话不需要发送任何命令。当不再需memcached服务时，要客户端可以在任何时候关闭连接。需要注意的是，鼓励客户端缓存这些连接，而不是每次需要存取数据时都重新打开连接。这是因为memcached  被特意设计成及时开启很多连接也能够高效的工作（数百个，上千个如果需要的话）。缓存这些连接，可以消除建立连接所带来的开销（/*/相对而言，在服务器端建立一个新连接的准备工作所带来的开销，可以忽略不计。）。
　　在memcache协议中发送的数据分两种：文本行和自由数据。文本行被用于来自客户端的命令和服务器的回应。自由数据用于客户端从服务器端存取数据时。同样服务器会以字节流的方式传回自由数据。/*/服务器不用关心自由数据的字节顺序。自由数据的特征没有任何限制；但是通过前文提到的文本行，这项数据的接受者（服务器或客户端），便能够精确地获知所发送的数据库的长度。
　　文本行固定以“rn”(回车符紧跟一个换行符)结束。  自由数据也是同样会以“rn”结束，但是  r(回车符)、n(换行符)，以及任何其他8位字符，均可出现在数据中。因此，当客户端从服务器取回数据时，必须使用数据区块的长度来确定数据区块的结束位置，而不要依据数据区块末尾的“rn”，即使它们固定存在于此。
　　键值
　　存储在memcached中的数据通过键值来标识。键值是一个文本字符串，对于需要存取这项数据的客户端而言，它必须是唯一的。键值当前的长度限制设定为250字符（当然，客户端通常不会用到这么长的键）；键值中不能使用制表符和其他空白字符（例如空格，换行等）。
　　命令
　　所有命令分为3种类型：
　　存储命令（有3项：’set’、’add’、’repalce’）指示服务器储存一些由键值标识的数据。客户端发送一行命令，后面跟着数据区块；然后，客户端等待接收服务器回传的命令行，指示成功与否。
　　取回命令（只有一项：’get’）指示服务器返回与所给键值相符合的数据（一个请求中右一个或多个键值）。客户端发送一行命令，包括所有请求的键值；服务器每找到一项内容，都会发送回客户端一行关于这项内容的信息，紧跟着是对应的数据区块；直到服务器以一行“END”回应命令结束。
　　/*?*/其他的命令都不能携带自由数据。在这些命令中，客户端发送一行命令，然后等待（由命令所决定）一行回应，或最终以一行“END”结束的多行命令。
　　一行命令固定以命令名称开始，接着是以空格隔开的参数（如果有参数的话）。命令名称大小写敏感，并且必须小写。一些客户端发送给服务器的命令会包含一些时限（针对内容或客户端请求的操作）。这时，时限的具体内容既可以是Unix时间戳（从1970年1月1日开始的秒钟数），或当前时间开始的秒钟数。对后者而言，不能超过  60*60*24*30（30天）；如果超出，服务器将会理解为Unix时间戳，而不是从当前时间起的秒偏移。
　　错误字串
　　每一个由客户端发送的命令，都可能收到来自服务器的错误字串回复。这些错误字串会以三种形式出现：
　　-  “ERRORrn”
　　意味着客户端发送了不存在的命令名称。
　　- “CLIENT_ERROR  rn”
　　意味着输入的命令行里存在一些客户端错误，例如输入未遵循协议。部分是人类易于理解的错误解说……
　　- “SERVER_ERROR  rn”
　　意味着一些服务器错误，导致命令无法执行。部分是人类易于理解的错误解说。在一些严重的情形下（通常应该不会遇到），服务器将在发送这行错误后关闭连接。这是服务器主动关闭连接的唯一情况。
　　在后面每项命令的描述中，这些错误行不会再特别提到，但是客户端必须考虑到这些它们存在的可能性。
　　存储命令
　　＜command  name＞ ＜key＞ ＜flags＞ ＜exptime＞ ＜bytes＞rn
　　- ＜command name＞ 是 set, add, 或者  repalce
　　set 意思是 “储存此数据”
　　add 意思是 “储存此数据，只在服务器*未*保留此键值的数据时”
　　replace意思是 “储存此数据，只在服务器*曾*保留此键值的数据时”
　　- ＜key＞ 是接下来的客户端所要求储存的数据的键值
　　-  ＜flags＞  是在取回内容时，与数据和发送块一同保存服务器上的任意16位无符号整形（用十进制来书写）。客户端可以用它作为“位域”来存储一些特定的信息；它对服务器是不透明的。
　　- ＜exptime＞  是终止时间。如果为0，该项永不过期(虽然它可能被删除，以便为其他缓存项目腾出位置)。如果非0（Unix时间戳或当前时刻的秒偏移），到达终止时间后，客户端无法再获得这项内容。
　　-  ＜bytes＞  是随后的数据区块的字节长度，不包括用于分野的“rn”。它可以是0（这时后面跟随一个空的数据区块）。
　　发送命令行和数据区块以后，客户端等待回复，可能的回复如下：
　　-  “STOREDrn”
　　表明成功.
　　- “NOT_STOREDrn”
　　表明数据没有被存储，但不是因为发生错误。这通常意味着add 或  replace命令的条件不成立，或者，项目已经位列删除队列（参考后文的“delete”命令）。
　　取回命令
　　get ＜key＞*rn
　　- ＜key＞* 表示一个或多个键值，由空格隔开的字串
　　这行命令以后，客户端的等待0个或多个项目，每项都会收到一行文本，然后跟着数据区块。所有项目传送完毕后，服务器发送以下字串：
　　“ENDrn”
　　来指示回应完毕。
　　服务器用以下形式发送每项内容：
　　VALUE  rn
　　rn
　　- 是所发送的键名
　　- 是存储命令所设置的记号
　　- 是随后数据块的长度，*不包括* 它的界定符“rn”
　　-  是发送的数据
　　如果在取回请求中发送了一些键名，而服务器没有送回项目列表，这意味着服务器没这些键名（可能因为它们从未被存储，或者为给其他内容腾出空间而被删除，或者到期，或者被已客户端删除）。
　　删除
　　命令“delete”允许从外部删除内容：
　　delete  rn
　　- 是客户端希望服务器删除的内容的键名
　　-  是一个单位为秒的时间（或代表直到某一刻的Unix时间），在该时间内服务器会拒绝对于此键名的“add”和“replace”命令。此时内容被放入  delete队列，无法再通过“get”得到该内容，也无法是用“add”和“replace”命令（但是“set”命令可用）。直到指定时间，这些内容被最终从服务器的内存中彻底清除。
　　参数  是可选的，缺省为0（表示内容会立刻清除，并且随后的存储命令均可用）。
　　此命令有一行回应：
　　- “DELETEDrn”
　　表示执行成功
　　-  “NOT_FOUNDrn”
　　表示没有找到这项内容
　　参考随后的“flush_all”命令使所有内容无效
　　增加/减少
　　命令  “incr” 和  “decr”被用来修改数据，当一些内容需要替换、增加或减少时。这些数据必须是十进制的32位无符号整新。如果不是，则当作0来处理。修改的内容必须存在，当使用“incr”/“decr”命令修改不存在的内容时，不会被当作0处理，而是操作失败。
　　客户端发送命令行：
　　incr  rn
　　或
　　decr rn
　　- 是客户端希望修改的内容的建名
　　-  是客户端要增加/减少的总数。
　　回复为以下集中情形：
　　- “NOT_FOUNDrn”
　　指示该项内容的值，不存在。
　　- rn ，是  增加/减少 。
　　注意”decr”命令发生下溢：如果客户端尝试减少的结果小于0时，结果会是0。”incr”  命令不会发生溢出。
　　状态
　　命令”stats”  被用于查询服务器的运行状态和其他内部数据。有两种格式。不带参数的：
　　statsrn
　　这会在随后输出各项状态、设定值和文档。另一种格式带有一些参数：
　　stats  rn
　　通过，服务器传回各种内部数据。因为随时可能发生变动，本文不提供参数的种类及其传回数据。
　　各种状态
　　受到无参数的”stats”命令后，服务器发送多行内容，如下：
　　STAT  rn
　　服务器用以下一行来终止这个清单：
　　ENDrn
　　在每行状态中， 是状态的名字， 使状态的数据。  以下清单，是所有的状态名称，数据类型，和数据代表的含义。
　　在“类型”一列中，”32u”表示32位无符号整型，”64u”表示64位无符号整型，”32u:32u”表示用冒号隔开的两个32位无符号整型。
　　名称  类型 含义
　　pid 32u 服务器进程ID
　　uptime 32u 服务器运行时间，单位秒
　　time 32u 服务器当前的UNIX时间
　　version string 服务器的版本号
　　rusage_user 32u:32u 该进程累计的用户时间
　　(秒:微妙)
　　rusage_system 32u:32u 该进程累计的系统时间
　　(秒:微妙)
　　curr_items 32u 服务器当前存储的内容数量
　　total_items 32u 服务器启动以来存储过的内容总数
　　bytes 64u 服务器当前存储内容所占用的字节数
　　curr_connections 32u 连接数量
　　total_connections 32u 服务器运行以来接受的连接总数
　　connection_structures 32u 服务器分配的连接结构的数量
　　cmd_get 32u 取回请求总数
　　cmd_set  32u 存储请求总数
　　get_hits 32u 请求成功的总次数
　　get_misses 32u 请求失败的总次数
　　bytes_read  64u 服务器从网络读取到的总字节数
　　bytes_written 64u 服务器向网络发送的总字节数
　　limit_maxbytes 32u  服务器在存储时被允许使用的字节总数
　　其它命令
　　“flush_all”  命令有一个可选的数字参数。它总是执行成功，服务器会发送“OKrn”回应。它的效果是使已经存在的项目立即失效（缺省），或在指定的时间后。此后执行取回命令，将不会有任何内容返回（除非重新存储同样的键名）。flush_all  实际上没有立即释放项目所占用的内存，而是在随后陆续有新的项目被储存时执行。flush_all  效果具体如下：它导致所有更新时间早于flush_all所设定时间的项目，在被执行取回命令时命令被忽略。
　　“version”命令没有参数：
　　versionrn
　　在回应中，服务器发送：
　　“VERSION  rn”
　　是服务器的版本字串。
　　“quit”命令没有参数：
　　quitrn
　　接收此命令后，服务器关闭连接。不过，客户端可以在不再需要时，简单地关闭连接就行，并不一定需要发送这个命令。
　　UDP  协议
　　当来自客户端的连接数远大于TCP连接的上限时，可以使用基于UDP的接口。UDP接口不能保证传输到位，所以只有在不要求成功的操作中使用；比如被用于一个“get”请求时，会因不当的缓存处理而发生错误或回应有遗失。
　　每个UDP数据包都包含一个简单的帧头，数据之后的内容与TCP协议的描述类似。在执行所产生的数据流中，请求必须被包含在单独的一个UDP数据包中，但是回应可能跨越多个数据包。（只有“get”和“set”请求例外，跨越了多个数据包）
　　帧头有8字节长，如下（均由16位整数组成，网络字节顺序，高位在前）：
　　0-1  请求ID
　　2-3 序号
　　4-5 该信息的数据包总数
　　6-7 保留位，必须为0

　　请求ID有客户端提供。一般它会是一个从随机基数开始的递增值，不过客户端想用什么样的请求ID都可以。服务器的回应会包含一个和请求中的同样的 >　　memcached 的客户端使用TCP链接 与 服务器通讯。（UDP接口也同样有效，参考后文的  “UDP协议” ）一个运行中的memcached服务器监视一些（可设置）端口。客户端连接这些端口，发送命令到服务器，读取回应，最后关闭连接。