memcache 1（8月13日）

21.1 nosql介绍
21.2 memrcached介绍
21.3 安装memcached
21.4 查看memcachedq状态

21.1 NoSQL介绍

NoSQL叫非关系型数据库。
而关系型数据库代表有MySQL。对于关系型数据库来说，是需要把数据存储到库、表、行、字段里，查询的时候根据条件一行一行地去匹配，当量非常大的时候就很耗费时间和资源，尤其是数据是需要从磁盘里去检索。
NoSQL数据库存储原理非常简单（典型的数据类型为k-v（key-value）），不存在繁杂的关系链，比如mysql查询的时候，需要找到对应的库、表（通常是多个表）以及字段。而NoSQL数据库直接差关键字和对应的值即可。

  • NoSQL还有以下几个特点：
    • NoSQL数据可以存储在内存里，查询速度非常快
    • NoSQL因为没有复杂的数据结构，扩展非常容易，支持分布式
    • NoSQL在性能表现上虽然能优于关系型数据库，但是它并不能完全替代关系型数据库

常见NoSQL数据库

k-v（key-value）形式的：memcached、redis 适合储存用户信息，比如会话、配置文件、参数、购物车等等。这些信息一般都和ID（键）挂钩，这种情景下键值数据库是个很好的选择。
文档数据库：mongodb 将数据以文档的形式储存。每个文档都是一系列数据项的集合。每个数据项都有一个名称与对应的值，值既可以是简单的数据类型，如字符串、数字和日期等；也可以是复杂的类型，如有序列表和关联对象。数据存储的最小单位是文档，同一个表中存储的文档属性可以是不同的，数据可以使用XML、JSON或者JSONB等多种形式存储。
列存储 Hbase
图 Neo4J、Infinite Graph、OrientDB

21.2 Memcached介绍

Memcached是国外社区网站LiveJournal团队开发，目的是为了通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，从而提高动态web站点性能。其官方站点为 http://www.memcached.org/

  • Memcached它有以下特点：
    • 数据结构简单(k-v)，数据存放在内存里。memcached 不支持持久化，数据落地。每当memcached服务重启或者重启服务器，数据就会丢失。但可以定时来备份来让数据落地
    • 多线程
    • 基于c/s架构，协议简单
    • 基于libevent的事件处理
    • 自主内存存储处理（slab allowcation)
    • 数据过期方式：Lazy Expiration 和 LRU

Memcached的数据流向，如图所示
1.用户请求给web服务器，服务器通过php去db上查询数据，并反馈给用户。
2.当web服务器查到数据同时会把数据结果存储到memcached中。
3.当用户再次需要查询该数据，web就会直接从memcached中读取数据。

Slab allocation（自主内存存储处理）

Slab Allocation的原理
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），每个chunk集合被称为slab。
Memcached的内存分配以Page为单位，Page默认值为1M，可以在启动时通过-I参数来指定。
Slab是由多个Page组成的，Page按照指定大小切割成多个chunk。
因此，chunk为最小单位，Page又多个chunk组成，而Slab又由多个Page来组成。其中chunk大小是由Growth Factor因子来决定的。
Memcached在启动时通过-f选项可以指定 Growth Factor因子。该值控制chunk大小的差异。默认值为1.25。
通过memcached-tool命令查看指定Memcached实例的不同slab状态，可以看到各Item所占大小（chunk大小）差距为1.25
命令：# memcached-tool 127.0.0.1:11211 display

Memcached的数据过期方式

Lazy Expiration
用户创建数据时候指定过期时间，而Memcached 内部不会监视记录是否过期，而是在get时查看记录的时间戳，检查记录是否过期。这种技术被称为lazy（惰性）expiration。因此，Memcached不会在过期监视上耗费CPU时间。

LRU
Memcached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。从缓存的实用角度来看，该模型十分理想。

21.3 Memcached安装

使用yum下载安装

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[root@kun01 ~]# yum install -y memcached

想下载最新版本可以去官网上下载源码包，由于memcached是基于libevent，因此，当你yum安装memcached时就已经安装libevent

启动memcached服务

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[root@kun01 ~]# systemctl start memcached
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[root@kun01 ~]# ps aux |grep memcached
memcach+  1275  0.0  0.1 325564  1176 ?        Ssl  06:44   0:00 /usr/bin/memcached -u memcached -p 11211 -m 64 -c 1024

启动参数
-u 指定运行memcached服务的用户
-p 执行监听端口
-m 指定内存大小 单位M
-c 指定最大并发数
启动参数配置文件在/etc/sysconfig/memcached

更改启动参数配置文件

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[root@kun01 ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
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PORT="11211"  ##端口
USER="memcached" ##用户
MAXCONN="1024"  ##最大并发数
CACHESIZE="64"  ##分配内存大小
OPTIONS=""

21.4 查看memcached状态

使用memcached-tool工具来查看memcached状态

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[root@kun01 ~]# memcached-tool 127.0.0.1:11211 stats
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#127.0.0.1:11211   Field       Value
         accepting_conns           1
               auth_cmds           0
             auth_errors           0
                   bytes           0
              bytes_read          14
           bytes_written        1024
              cas_badval           0
                cas_hits           0
              cas_misses           0
               cmd_flush           0
                 cmd_get           0
                 cmd_set           0
               cmd_touch           0
             conn_yields           0
   connection_structures          11
        curr_connections          10
              curr_items           0
               decr_hits           0
             decr_misses           0
             delete_hits           0
           delete_misses           0
       evicted_unfetched           0
               evictions           0
       expired_unfetched           0
                get_hits           0
              get_misses           0
              hash_bytes      524288
       hash_is_expanding           0
        hash_power_level          16
               incr_hits           0
             incr_misses           0
                libevent 2.0.21-stable
          limit_maxbytes    67108864
     listen_disabled_num           0
                     pid        1275
            pointer_size          64
               reclaimed           0
            reserved_fds          20
           rusage_system    0.039859
             rusage_user    0.028470
                 threads           4
                    time  1534201319
       total_connections          12
             total_items           0
              touch_hits           0
            touch_misses           0
                  uptime        1050
                 version      1.4.15

在生产环境中要留意 curr_items暂存的项目 cmd_get表示总的get次数，get_hits表示get的总命中次数，命中率 = get_hits/cmd_get。

使用nc命令来查看memcached状态

先安装nc

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[root@kun01 ~]# yum install -y nc

[root@kun01 ~]# echo stats |nc 127.0.0.1 11211

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STAT pid 1275
STAT uptime 2058
STAT time 1534202327
STAT version 1.4.15
STAT libevent 2.0.21-stable
STAT pointer_size 64
STAT rusage_user 0.050910
STAT rusage_system 0.070002
STAT curr_connections 10
STAT total_connections 13
STAT connection_structures 11
STAT reserved_fds 20
STAT cmd_get 0
STAT cmd_set 0
STAT cmd_flush 0
STAT cmd_touch 0
STAT get_hits 0
STAT get_misses 0
STAT delete_misses 0
STAT delete_hits 0
STAT incr_misses 0
STAT incr_hits 0
STAT decr_misses 0
STAT decr_hits 0
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 20
STAT bytes_written 2053
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 bytes 0
STAT curr_items 0
STAT total_items 0
STAT expired_unfetched 0
STAT evicted_unfetched 0
STAT evictions 0
STAT reclaimed 0
END

使用memstats命令来查看memcached状态

先安装 libmemcached

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[root@kun01 ~]# yum install -y libmemcached

[root@kun01 ~]# memstat --servers=127.0.0.1:11211

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Server: 127.0.0.1 (11211)
     pid: 1275
     uptime: 2277
     time: 1534202546
     version: 1.4.15
     libevent: 2.0.21-stable
     pointer_size: 64
     rusage_user: 0.056080
     rusage_system: 0.077110
     curr_connections: 10
     total_connections: 14
     connection_structures: 11
     reserved_fds: 20
     cmd_get: 0
     cmd_set: 0
     cmd_flush: 0
     cmd_touch: 0
     get_hits: 0
     get_misses: 0
     delete_misses: 0
     delete_hits: 0
     incr_misses: 0
     incr_hits: 0
     decr_misses: 0
     decr_hits: 0
     cas_misses: 0
     cas_hits: 0
     cas_badval: 0
     touch_hits: 0
     touch_misses: 0
     auth_cmds: 0
     auth_errors: 0
     bytes_read: 37
     bytes_written: 3098
     limit_maxbytes: 67108864
     accepting_conns: 1
     listen_disabled_num: 0
     threads: 4
     conn_yields: 0
     hash_power_level: 16
     hash_bytes: 524288
     hash_is_expanding: 0
     bytes: 0
     curr_items: 0
     total_items: 0
     expired_unfetched: 0
     evicted_unfetched: 0
     evictions: 0
     reclaimed: 0

总结三种查看memcache状态命令

memcached-tool IP:端口 stats
echo stats |nc IP 端口
memstat --servers=IP:端口

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    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

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