1. 什么是Memcached
要了解Memcached首先要到官网上去看官方对它的描述。Memcached的官网网站是：http://memcached.org/，官方对Memcached的描述如下图：
从官方的描述中可以总结出，Memcached是一个高性能分布式的内存对象缓存系统。它将数据以key-value形式存储的存储在内存中，极大的提高了效率。但是Memcached的缺点在于不支持持久化（不支持写入磁盘），所以一旦断电，内存中的全部数据都会丢失。而Redis弥补了这个缺点，既在内存中存取数据，又支持持久化，所以Memcached可以理解为是Redis的前身，关于Redis的技术，后续会发新的文章论述，这里不展开讨论。
2. Memcached基本原理和体系架构
实际上，Memcached是在内存中维护一张巨大的Hash表。这张Hash表的结构是由多个slab组成，每个slab的大小是1M；每个slab中存在多个chunk，chunk是数据最终存储的单位。chunk采用预分配的方式提高性能，在保存数据之前，需要制定chunk的大小来分配内存。如add key *** 3
3. Memcached 集群
3.1 背景
Memcached官方版本不支持集群搭建，Memcached彼此之间不进行通信，也就是把一个数据存到一个Memcached上，一旦这个Memcached宕掉了，不能从其它Memcached上读取这些数据，会造成数据丢失。
但是，一个日本工程师改写了官方Memcached，使它能够支持集群。此时，Memcached之间可以进行通信，数据存储到一个Memcached实例上，可以同步到其它Memcached实例，防止数据丢失。
3.2 基本操作
3.2.1 命令行
(1) 启动并连接memcached
(2) 添加数据：set、add（当存在相同key值时，set会覆盖value，add会报错）；获取数据：get
(2) 查看slab信息
3.2.2 JavaAPI
1. 首先创建一个Java项目，然后添加memcached的jar包，如果网上找不到jar包的话可以在这个链接下载：https://download.csdn.net/download/xin93/10482424
2. 创建一个简单的Person信息类，用于存储到Memcached。
package com.nova;
import java.io.Serializable;
/**
*
* @author Supernova
* @date 2018/06/16
*
*/
public class Person implements Serializable{
private String name; //姓名
private String sex; //性别
public Person() {
}
public Person(String name, String sex) {
super();
this.name = name;
this.sex = sex;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
}
3. 添加、获取
package com.nova;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.concurrent.Future;
import org.junit.Test;
import net.spy.memcached.MemcachedClient;
/**
*
* @author Supernova
* @date 2018/06/16
*
*/
public class MemcachedOperation {
/*
* 向memcached添加数据
*/
@Test
public void addData() throws Exception {
// 创建Memcached客户端
MemcachedClient client = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("192.168.243.11", 11211));
// 插入数据
Future<Boolean> future= client.set("name", 0, "Supernova");
//判断执行操作后返回的Boolean值
if(future.get().booleanValue()) {
//插入成功
client.shutdown();
}
}
/*
* 获取memcached数据
*/
@Test
public void getData() throws Exception{
// 创建Memcached客户端
MemcachedClient client = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("192.168.243.11",11211));
// 获取对应key值的value
String name = client.get("name").toString();
System.out.println(name);
}
/*
* 向memcached存储一个对象
*/
@Test
public void insertObject() throws Exception{
// 创建Memcached客户端
MemcachedClient client = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("192.168.243.11",11211));
Person person = new Person("Supernova","man");
// 插入对象
Future<Boolean> future = client.set("person", 0, person);
if(future.get().booleanValue()) {
//插入成功
client.shutdown();
}
}
}
3.2 路由算法
既然Memcached实例可以有多个，那么当客户端发送一条数据的时候，这条数据要存储到哪个Memcached实例中？所以这就涉及到了Memcached路由算法，由它来决定数据最终存储在哪个Memcached上。注意：Memcached路由算法是由客户端实现的。在Memcached中有两种路由算法
3.2.1 求余数
【基本原理】将key做hash运算，对memcached数量进行求余数，根据余数来决定存储到哪个Memcached实例。
如：有 4 台Memached，将对4进行求余数
8%4 = 0
7%4 = 3
6%4 = 2
5%4 = 1
……
这样根据余数路由的优点在于，能够使数据均匀分布在每个Memcached上，但是也有很大的缺点，一旦某个Memcached宕机，或有新的memcached加入就会找不到数据，出现严重的数据丢失。
【数据丢失的原因】：
比如原先有3个Memcached：1%3=1， 2%3=2， 3%3=0， 4%3=1，……
新增之后为4个Memcached：1%4=1， 2%4=2， 3%4=2， 4%4=0，……
原先3存在0号，4存在1号，但是新增后，3变成2号，4变成0号。导致了存取的目标位置不一样，在0号存，去2号取就会找不到数据。
3.2.2 一致性Hash
一致性hash能够将丢失的数据减小到最小，但不能完全解决宕机造成的数据丢失。
【基本原理】：
如下图所示，数据分段在Memcached上存储，当扩容的时候，1~6666的数据将不受影响。同理，当有机器宕机的时候也一样。
