C# memcache

概述

　　memcache是一套開放源的分布式高速緩存系統。由服務端和客戶端組成，以守護程序(監聽)方式運行于一個或多個服務器中，隨時會接收客戶端的連接和操作。memcache主要把數據對象緩存到內存中，通過在內存里維護一個統一的巨大的hash表。簡單的說就是將數據調用到內存中，然后從內存中讀取，從而大大提高讀取速度。memcache基于一個存儲鍵/值對的hashmap進行存儲對象到內存中。memcache是用C寫的，但是客戶端可以用任何語言來編寫，并通過memcached協議與守護進程通信。

　　特性：　　

• 在 Memcached中可以保存的item數據量是沒有限制的，只要內存足夠 。
• Memcached單進程在32位系統中最大使用內存為2G，若在64位系統則沒有限制,這是由于32位系統限制單進程最多可使用2G內存,要使用更多內存，可以分多個端口開啟多個Memcached進程 。
• 最大30天的數據過期時間,設置為永久的也會在這個時間過期，常量REALTIME_MAXDELTA
• 單個item最大數據是1MB，超過1MB數據不予存儲，常量POWER_BLOCK 1048576進行控制

Windows下安裝Memcache

　　了解memcache一些基本信息后，在來嘗試在windows下安裝memcache服務端。

1. 首先下載memcache安裝文件：【安裝包】。安裝包里面會有x64和x86兩個文件夾，根據操作系統選擇一個打開會找到memcached.exe。這個文件不能直接雙擊運行安裝，需要通過cmd進行安裝。
2. 安裝步驟如圖所示：

步驟:

1.窗口+R：輸入cmd2.進行G盤： 輸入 G:3.進行Memcached for window 32/64的安裝目錄：輸入 cd CK/memcached_en32or64/x644.安裝memcached:輸入 memcached -d install5.啟動服務：輸入 memcached -d start

啟動服務后在Windows進程中可以看到memcached.exe.

memcached -d start|stop|shutdown|restart|uninstall|install 啟動|停止|關閉|重啟|卸載|安裝。

安裝步驟不是很復雜。第一：找到文件(memcached.exe)路徑。第二：memcached -dinstall 就OK..

基本默認參數說明：

-p 監聽的端口-l 連接的ip地址, 默認是本機-d start 啟動memcached服務-d restart 重起memcached服務-d stop|shutdown 關閉正在運行的memcached服務-d install 安裝memcached服務-d uninstall 卸載memcached服務-u 以的身份運行 (僅在以root運行的時候有效)-m 最大內存使用，單位MB。默認64MB-M 內存耗盡時返回錯誤，而不是刪除項-c 最大同時連接數，默認是1024-f 塊大小增長因子，默認是1.25-n 最小分配空間，key+value+flags默認是48-h 顯示幫助

服務器操作完成后，我們可以在本機telnet 到服務測試一個下。（如果提示telnet命令不存在，需要去控件面板開啟windows的tel服務功能，Win7的開啟tel功能操作步驟是：【控制面板】->【程序和功能】->【打開或關閉window功能】，然后找到并勾選tel相關即可。其他window系統步驟類似。）

測試telnet是否正常運行 telnet 172.21.0.19211211

進入后先按ctrl+]啟動回示功能，否則無法看到輸入信息。回示功能啟動成功后如下圖：

然后按回車輸入參數stats:

安裝和測試工作已完成..

實例代碼

有很多C#版本的Memcached客戶端程序。在這里我們使用的是Memcached.ClientLibrary.dll客戶端調用方法，調用需要二個DLL:

Memcached.ClientLibrary.dll (Memcached客戶端類庫)

log4net.dll　(log4net是為Memcached提供日志記錄) DLL下載地址：【點擊下載】

在項目中引用這個二個dll,引用log4net.dll后還需進行一系列配置工作。在上篇博客中有對log4net的配置介紹。

【Log4Net 日志配置[附帶源碼]】

注意：Memcached.ClientLibrary.dll和log4net.dll有版本對應關系。

2.如果使用WinForm或控制臺應用程序把log4net的配置文件獨立出現,和寫在App.config里面需要小小設置一下。

如圖：Log4Net.config屬性“復制到輸出目錄”：“始終復制”。不然在bin目錄下找不到對應配置信息會產生報錯。

memcache基于一個存儲鍵/值對的hashmap進行存儲對象到內存中。所以我們可以理解為主要在操作hashmap的鍵值對。

以下是一些簡單操作[增，刪，改，查，設置過期時間]：

//參數設置string SockIOPoolName = "Test_SockIOPoolName";string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211" };//設置連接池SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance(SockIOPoolName);SPool.SetServers(MemcacheServiceList);SPool.Initialize();//實例化ClientMemcachedClient MClient = new MemcachedClient();MClient.PoolName = SockIOPoolName;Console.WriteLine("1.創建memcache緩存Hello World");MClient.Add("Key1001", "Hello World");Console.WriteLine("2.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));Console.WriteLine("3.修改memcache緩存Hello World");MClient.Set("Key1001", "Hello World - 修改版");Console.WriteLine("4.查詢緩存信息{0}", MClient.Get("Key1001"));if (MClient.KeyExists("Key1001")){    Console.WriteLine("5.刪除memcache緩存");    MClient.Delete("Key1001");}if (MClient.KeyExists("Key1001"))    Console.WriteLine(MClient.Get("Key1001"));else    Console.WriteLine("6.刪除已刪除");Student stud = new Student() { id = "10001", name = "張三" };MClient.Add("student", stud);Student Get_stud = MClient.Get("student") as Student;Console.WriteLine("6.緩存實體對象：{0} {1}", Get_stud.id, Get_stud.name);MClient.Add("Key1002", "我已設置過期時間1分鐘", DateTime.Now.AddMinutes(1));while (true){    if (MClient.KeyExists("Key1002"))    {        Console.WriteLine("key:Key1002 Value:{0},當前時間：{1}", MClient.Get("Key1002"), DateTime.Now);        Thread.Sleep(20000);    }    else    {        Console.WriteLine("key:Key1002 我已過期,當前時間：{0}", DateTime.Now);        break;    }}

輸出結果：

Memcached緩存過期機制：

比如鍵key1002在2015-04-09 13：54 ：18 我設置他的值為:”我已設置過期時間1分鐘“。他的過期時間為1分鐘。等到2015-04-09 13：55 ：18時數據應該過期，但在內存中還是會保存這條數據，而是等客戶端來請求這條數據時判斷數據是否過期。過期就直接刪除返回空。如果內存滿了memcached會把最長時間未使用到期的緩存記錄給刪除，騰出空間繼續使用。

Memcached分布存儲

下面假設memcached服務器有node1～node3三臺，應用程序要保存鍵名為“tokyo”、“kanagawa”、“chiba”、“saitama”、“gunma”的數據。

首先向memcached中添加“tokyo”。將“tokyo”傳給客戶端程序庫后，客戶端實現的算法就會根據“鍵”來決定保存數據的memcached服務器。服務器選定后，即命令它保存“tokyo”及其值。

同樣，“kanagawa”、“chiba”、“saitama”、“gunma”都是先選擇服務器再保存。接下來獲取保存的數據。獲取時也要將要獲取的鍵“tokyo”傳遞給函數庫。函數庫通過與數據保存時相同的算法，根據“鍵”選擇服務器。使用的算法相同，就能選中與保存時相同的服務器，然后發送get命令。只要數據沒有因為某些原因被刪除，就能獲得保存的值。

這樣，將不同的鍵保存到不同的服務器上，就實現了memcached的分布式。memcached服務器增多后，鍵就會分散，即使一臺memcached服務器發生故障無法連接，也不會影響其他的緩存，系統依然能繼續運行。 （參考：memcached全面剖析）

//參數string[] MemcacheServiceList = { "172.21.0.192:11211", "172.21.0.28:11211", "172.21.13.246:11211" };//設置連接池SockIOPool SPool = SockIOPool.GetInstance();SPool.SetServers(MemcacheServiceList);SPool.Initialize();MemcachedClient MClient = new MemcachedClient();MClient.FlushAll();int count = 5;var time = Stopwatch.StartNew();for (int i = 0; i < count; i++){    MClient.Add(i.ToString(), "value" + i);}Console.WriteLine("memcached緩存創建成功。耗時:{0}",time.ElapsedTicks);time = Stopwatch.StartNew();for (int i = 0; i < count; i++){    if (MClient.KeyExists(i.ToString()))    {        Console.WriteLine("key:{0}.value:{1}", i, MClient.Get(i.ToString()));    }    else    {        Console.WriteLine("--------未能查詢到數據key:{0}--------",i);    }}Console.WriteLine("memcached緩存數據查詢完成。耗時:{0}", time.ElapsedTicks);SPool.Shutdown();

【實例代碼】