数据缓存：Memcached构建缓存主机的方法

前言

许多Web应用都将数据保存到关系型数据库( RDBMS)中，应用主机从中读取数据并在浏览器中显示。

但随着数据量的增大、访问的集中，就会出现RDBMS的负担加重、数据库响应恶化、 网站显示延迟等重大影响。

Memcached/redis是高性能的分布式内存缓存主机,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等应用的速度、 提高可扩展性。

RDBMS即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)

1、简介

1、nosql产品: redis,mongodb,memcached.

NOSQL名词解释：非关系型数据库

（1）以键值对的方式存储数据---（Key-Value）的形式

（2）缓存数据库 ——缓存主机作用: 加快访问速度 ,缓解数据库压力

2、NoSQL的优点/缺点

优点:
- 高可扩展性
- 分布式计算
- 低成本
- 架构的灵活性
- 没有复杂的关系
​
缺点:
- 没有标准化
- 有限的查询功能（到目前为止）
- 最终一致是不直观的程序

缓存主机作用: 加快访问速度 ,缓解数据库压力

3、关系型数据库与非关系型数据库的区别:---------面试高频率问题

1.首先了解一下 什么是关系型数据库？
关系型数据库最典型的数据结构是表，由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。
优点：
1、易于维护：都是使用表结构，格式一致；
2、使用方便：SQL语言通用，可用于复杂查询；
3、复杂操作：支持SQL，可用于一个表以及多个表之间非常复杂的查询。
缺点：
1、读写性能比较差，尤其是海量数据的高效率读写；
2、固定的表结构，灵活度稍欠；
3、高并发读写需求，传统关系型数据库来说，硬盘I/O是一个很大的瓶颈

2.什么非关系型数据库呢？

非关系型数据是一种数据结构化存储方法的集合，可以是文档或者键值对等

优点：
1、格式灵活：存储数据的格式可以是key,value形式、文档形式、图片形式等等，文档形式、图片形式等等，使用灵活，应用场景广泛，而关系型数据库则只支持基础类型。
2、速度快：nosql可以使用硬盘或者随机存储器作为载体，而关系型数据库只能使用硬盘；
3、高扩展性；
4、成本低：nosql数据库部署简单，基本都是开源软件。

缺点：
1、不提供sql支持，学习和使用成本较高；
2、无事务处理；
3、数据结构相对复杂，复杂查询方面稍欠。

2、memcached

1、特点

1.内置内存存储方式-----------为了提高性能，memcached中保存的数据都存储在memcache内置的内存存储空间中。由于数据仅存在于内存中，重启操作系统会导致全部数据消失
2.简单key/value存储---------------主机不关心数据本身的意义及结构，只要是可序列化数据即可。

存储项由“键、过期时间、可选的标志及数据”四个部分组成；

2、服务框架

原理

1、检查客户端的请求数据是否在memcached中，如有，直接把请求数据返回，不再对数据库进行任何操作，路径操作为①②③⑦。

2、如果请求的数据不在memcached中，就去查数据库，把从数据库中获取的数据返回给客户端，同时把数据缓存一份到memcached中（memcached客户端不负责，需要程序明确实现），路径操作为①②④⑤⑦⑥。

3.保持缓存的“新鲜性”，每当数据发生变化的时候（比如，数据有被修改，或被删除的情况下），要同步更新的缓存信息，确保用户不会在缓存取到旧的数据。

3、配置安装Memcached

memcache能存放多少数据，取决于主机本身的内存有多大。

1.安装----准备一台主机

[root@memcached ~]# yum install memcached -y
[root@memcached ~]# systemctl start memcached #启动

2.修改配置文件

[root@memcached ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211" ---监听的端口，默认11211.可以修改
USER="memcached" -----用户
MAXCONN="1024" -----默认并发，可以修改
CACHESIZE="64" ------给的内存。默认是M
OPTIONS="" ----监听的网络地址

然后把ip地址发给开发人员，开发的会使用api接口连接memcached.
测试：

[root@memcached ~]# yum install -y telnet #安装telent
[root@memcached ~]# telnet 192.168.246.188 11211
Trying 192.168.246.188...
Connected to 192.168.246.188.
Escape character is '^]'.
set name 0 60 9 #设置名称为name的key key 标记位(id号) 过期时间 大小
helloword #给name的值
STORED #出现stoped表示已经存储成功。
get name #查询key值
VALUE name 0 9
helloword
END
quit ---退出

参数解释:
name：key的名字 自己定义
0：key的id号，需要和其他的key不一样
60：缓存过期时间,单位为秒，0为永远
9：字符串最大长度

不用它的原因：存储的数据类型单一，而且数据只能存储在内存中。无法实现数据的持久化，主机重启，数据将消失

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扩展:安装php支持memcached的扩展模块:
安装php7.0

[root@memcached ~]# rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/epel-release.rpm
[root@memcached ~]# rpm -Uvh https://mirror.webtatic.com/yum/el7/webtatic-release.rpm
[root@memcached ~]# yum -y install php70w.x86_64 php70w-cli.x86_64 php70w-common.x86_64 php70w-gd.x86_64 php70w-ldap.x86_64 php70w-mbstring.x86_64 php70w-mcrypt.x86_64 php70w-mysql.x86_64 php70w-pdo.x86_64 php70w-devel zlib-devel php70w-fpm libmemcached php70w-pecl-memcached
[root@memcached ~]# yum install -y make gcc zlib-devel libmemcached-devel git

下载PHP Memcache 扩展包

安装nginx略，配置nginx的yum源。测试访问php的页面。
[root@memcached ~]# vim /etc/nginx/conf.d/nginx.conf
server {
 listen 80;
 server_name localhost;
​
 location ~ \.php$ {
 root /usr/share/nginx/html;
 fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
 fastcgi_index index.php;
 fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
 include fastcgi_params;
 }
}
编辑php页面
[root@memcached html]# vim /usr/share/nginx/html/index.php
<?php
phpinfo();
?>
重启nginx
启动php-fpm
浏览器访问

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