memcached在java中的运用

服务端使用的 memcached 版本为 memcached-1.4.20，libevent 版本为 libevent-2.0.21-stable

安装方法见：http://lucien-zzy.iteye.com/blog/2112490

一、概念

Memcached是danga.com（运营LiveJournal的技术团队）开发的一套分布式内存对象缓存系统，用于在动态系统中减少数据库负载，提升性能。

采用c编写的一种集中式的cache，支持分布式横向扩展。
memcached服务端本身是单实例的，只是在客户端实现的过程中可以根据存储的主键做分区存储。
内存存储：和cpu消耗高，内存消耗低的应用部署在一起；
集中式缓存：避开了分布式缓存的传播问题，但是需要非单点来保证可靠性，可以将多个memcached
作为一个虚拟的集群。
分布式扩展：采用了可分布式扩展的模式。可以将多个服务端组成一个虚拟的服务端。
socket通信：当前支持tcp和udp两种模式，可以根据客户端的不同使用nio的同步或异步调用方式。
特殊的内存分配机制：支持的最大存储对象为1m。

基于libevent的事件处理

二、适用场合

1.分布式应用。由于memcached本身基于分布式的系统，所以尤其适合大型的分布式系统。

2.数据库前段缓存。数据库常常是网站系统的瓶颈。数据库的大并发量访问，常常造成网站内存溢出。当然我们也可以使用Hibernate的缓存机制。但memcached是基于分布式的，并可独立于网站应用本身，所以更适合大型网站进行应用的拆分。

3.服务器间数据共享。举例来讲，我们将网站的登录系统、查询系统拆分为两个应用，放在不同的服务器上，并进行集群，那这个时候用户登录后，登录信息如何从登录系统服务器同步到查询系统服务器呢？这时候，我们便可以使用memcached，登录系统将登录信息缓存起来，查询系统便可以获得登录信息，就像获取本地信息一样。

三、不适用场合

那些不需要“分布”的，不需要共享的，或者干脆规模小到只有一台服务器的应用，memcached不会带来任何好处，相反还会拖慢系统效率，因为网络连接同样需要资源

以下为使用实例

所需jar包：

commons-pool-1.5.6.jar、java_memcached-release_2.6.6.jar、slf4j-api-1.6.1.jar、slf4j-simple-1.6.1.jar

参数配置memcached.properties

initConn=10 //初始连接数  
minConn=10 //最小连接数  
maxConn=20 //最大连接数  
maxIdle=3600000//最大处理时间  
//设置连接池守护线程的睡眠时间 
maintSleep=5000  
//设置TCP参数，连接超时
nagle=false//TCP对于socket创建的算法  
socketTO=3000//socket连接超时时间  
socketConnectTO=0  
//服务器出现问题时的自动修复(相当于事物)  
failover=true  
failback=true  
//心跳检查，确定服务器的状态  
aliveCheck=true  
address=192.168.0.200//memcached服务端开的地址  
port=1225//端口  
weight=1//服务器权重，数量应保持一致

创建工具类

1.基于java_memcached-release_2.6.3

package com.hl.memcached.cache;

import java.util.Date;

import com.danga.MemCached.MemCachedClient;
import com.danga.MemCached.SockIOPool;

public class MyCache {
	public static void main(String[] args) {
		MemCachedClient client=new MemCachedClient();
		String [] addr ={"127.0.0.1:11211"};
		Integer [] weights = {3};
		SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
		pool.setServers(addr);
		pool.setWeights(weights);
		pool.setInitConn(5);
		pool.setMinConn(5);
		pool.setMaxConn(200);
		pool.setMaxIdle(1000*30*30);
		pool.setMaintSleep(30);
		pool.setNagle(false);
		pool.setSocketTO(30);
		pool.setSocketConnectTO(0);
		pool.initialize();
		
//		String [] s  =pool.getServers();
		client.setCompressEnable(true);
		client.setCompressThreshold(1000*1024);
		
//		将数据放入缓存
		client.set("test2","test2");
		
//		将数据放入缓存,并设置失效时间
		Date date=new Date(2000000);
		client.set("test1","test1", date);
		
//		删除缓存数据
//		client.delete("test1");
		
//		获取缓存数据
		String str =(String)client.get("test1");
		System.out.println(str);
	}
}

2. 基于alisoft-xplatform-asf-cache-2.5.1

1) 配置memcached.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<memcached>
	<!-- name 属性是程序中使用Cache的唯一标识;socketpool 属性将会关联到后面的socketpool配置; -->
	<client name="mclient_0" compressEnable="true" defaultEncoding="UTF-8"
		socketpool="pool_0">
		<!-- 可选，用来处理出错情况 -->
		<errorHandler>com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedErrorHandler
		</errorHandler>
	</client>

	<!--
		name 属性和client 配置中的socketpool 属性相关联。
		maintSleep属性是后台线程管理SocketIO池的检查间隔时间，如果设置为0，则表明不需要后台线程维护SocketIO线程池，默认需要管理。
		socketTO 属性是Socket操作超时配置，单位ms。 aliveCheck
		属性表示在使用Socket以前是否先检查Socket状态。
	-->
	<socketpool name="pool_0" maintSleep="5000" socketTO="3000"
		failover="true" aliveCheck="true" initConn="5" minConn="5" maxConn="250"
		nagle="false">
		<!-- 设置memcache服务端实例地址.多个地址用","隔开 -->
		<servers>127.0.0.1:11211</servers>
		<!--
			可选配置。表明了上面设置的服务器实例的Load权重. 例如 <weights>3,7</weights> 表示30% load 在
			10.2.224.36:33001, 70% load 在 10.2.224.46:33001
		
		<weights>3,7</weights>
		-->
	</socketpool>
</memcached>

测试

package com.hl.memcached.client.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.alisoft.xplatform.asf.cache.ICacheManager;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.IMemcachedCache;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.CacheUtil;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedCacheManager;
import com.hl.memcached.cache.client.TestBean;

public class ClientTest {
	
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static void main(String[] args) {
		ICacheManager<IMemcachedCache> manager;
		manager = CacheUtil.getCacheManager(IMemcachedCache.class,
				MemcachedCacheManager.class.getName());
		manager.setConfigFile("memcached.xml");
		manager.start();
		try {
			IMemcachedCache cache = manager.getCache("mclient_0");
			cache.put("key", "value");
			System.out.println(cache.get("key"));
		} finally {
			manager.stop();
		}
	}

}

使用memcached缓存java bean自定义对象

Memcached可以缓存String，也可以缓存自定义java bean。但必须是可序列化的java bean（implements Serializable即可）

1. 基于java_memcached-release_2.6.3

测试用java bean

package com.hl.memcached.cache.client;

import java.io.Serializable;

public class TestBean implements Serializable{
	private static final long serialVersionUID = 5344571864700659321L;
	
	private String name;
	private Integer age;
	//get、set方法略
}

MyCache.java 代码

package com.hl.memcached.cache;

import java.util.Date;

import com.danga.MemCached.MemCachedClient;
import com.danga.MemCached.SockIOPool;

public class MyCache {
	public static void main(String[] args) {
		MemCachedClient client=new MemCachedClient();
		String [] addr ={"127.0.0.1:11211"};
		Integer [] weights = {3};
		SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
		pool.setServers(addr);
		pool.setWeights(weights);
		pool.setInitConn(5);
		pool.setMinConn(5);
		pool.setMaxConn(200);
		pool.setMaxIdle(1000*30*30);
		pool.setMaintSleep(30);
		pool.setNagle(false);
		pool.setSocketTO(30);
		pool.setSocketConnectTO(0);
		pool.initialize();
		
//		String [] s  =pool.getServers();
		client.setCompressEnable(true);
		client.setCompressThreshold(1000*1024);
		
//		将数据放入缓存
		TestBean bean=new TestBean();
		bean.setName("name1");
		bean.setAge(25);
		client.add("bean1", bean);
		
//		获取缓存数据
		TestBean beanClient=(TestBean)client.get("bean1");
		System.out.println(beanClient.getName());
	}
}

2. 基于alisoft-xplatform-asf-cache-2.5.1

package com.hl.memcached.client.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.alisoft.xplatform.asf.cache.ICacheManager;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.IMemcachedCache;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.CacheUtil;
import com.alisoft.xplatform.asf.cache.memcached.MemcachedCacheManager;
import com.hl.memcached.cache.client.TestBean;

public class ClientTest {
	
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static void main(String[] args) {
		ICacheManager<IMemcachedCache> manager;
		manager = CacheUtil.getCacheManager(IMemcachedCache.class,
				MemcachedCacheManager.class.getName());
		manager.setConfigFile("memcached.xml");
		manager.start();
		try {
			IMemcachedCache cache = manager.getCache("mclient_0");

			TestBean bean=new TestBean();
			bean.setName("name1");
			bean.setAge(25);
			cache.put("bean", bean);
			TestBean beanClient=(TestBean)cache.get("bean");
			System.out.println(beanClient.getName());
			
			List<TestBean> list=new ArrayList<TestBean>();
			list.add(bean);
			cache.put("beanList", list);
			List<TestBean> listClient=(List<TestBean>)cache.get("beanList");
			if(listClient.size()>0){
				TestBean bean4List=listClient.get(0);
				System.out.println(bean4List.getName());
			}
		} finally {
			manager.stop();
		}
	}

}

参考资料

http://www.infoq.com/cn/articles/memcached-java

http://my249645546.iteye.com/blog/1420061

优化
1. 尽量使用小容量的数据内容.
2. 增加memcached提高服务获取的内存总量、提高命中率。
3. 可以采用多个memcache服务进行侦听,分开处理,针对服务提供的频繁度划分服务内存
4. 根据服务器的性能不同设置权重 weights
5. 对需要使用memcache服务的机器ip,服务端做访问限制。
避免memcached里的数据不会被别有心意的人再利用，或责保证服务器的内存不被漫天遍地的垃圾数据所堆积,造成命中极低
6. 优化memcached客户端的代码。
synchronized 的问题
java memcached client源文件的大量方法里面都直接使用 synchronized 如 getConnection(), checkin() 等，而SockIOPool类似一个Singleton, 因此造成多线程失去了意义。同时 synchronized 方法里面又大量使用了 Hashtable 等synchronized保护的集合类。

memcached在java中的运用

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