1. Memcache
Memcache(Memcached)是集群环境下的缓存解决方案。
Memcache 是danga.com的一个项目，最早是为 LiveJournal 服务的，目前全世界不少人使用这个缓存项目来构建自己大负载的网站，来分担数据库的压力。它可以应对任意多个连接，使用非阻塞的网络IO。它的工作机制是在内存中开辟一块空间，然后建立一个HashTable，Memcached自管理这些HashTable。
Memcache官方网站：http://www.danga.com/memcached，更多详细的信息可以来这里了解。
2. 为什么会有Memcache和memcached两种名称
其实Memcache是这个项目的名称，而memcached是它服务器端的主程序文件名，知道我的意思了吧。一个是项目名称，一个是主程序文件名，在网上看到了很多人不明白，于是混用了。
3. 如何在Java开发中使用Memcache
在Java开发中使用Memcache，一般要用到以下几个程序：
1) Memcached
该程序用来在Linux或Windows服务器上建立和管理缓存。
其项目网址为：http://danga.com/memcached/。
2) Magent
Magent是一款开源的Memcached代理服务器软件，使用它可以搭建高可用性的集群应用的Memcached服务，其项目网址为：http://code.google.com/p/memagent/。
3) Memcached
至于Memcached的客户端程序，一般推荐用memcached client for java，为什么推荐用这种客户端，后面会讲到具体的原因，其项目的网址为：http://github.com/gwhalin/Memcached-Java-Client/。
4) 其它程序
i. Libevent
在 Linux环境下应用Memcache时，Memcache用到了libevent这个库，用于Socket的处理，所以还需要安装libevent。 libevent的最新版本是libevent-1.4.13。（如果你的系统已经安装了libevent，可以不用安装）。
官网：http://www.monkey.org/~provos/libevent/
下载：http://www.monkey.org/~provos/libevent-1.4.13-stable.tar.gz
ii. Windows
Memcache也可以安装在Windows服务器下，安装程序：memcached-1.2.1-win32.zip
可以从这里下载：http://jehiah.cz/projects/memcached-win32/。
1. 启动一个Memcache的服务器端
进入到memcached的安装目录，如：
#cd /usr/local/memcached-1.4.5
# ./memcached -d -m 10 -u root -l 10.11.15.222 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid
? -d 选项是启动一个守护进程，
? -m 是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB，我这里是10MB，
? -u 是运行Memcache的用户，我这里是root，
? -l 是监听的服务器IP地址，我这里指定了服务器的IP地址10.11.15.222，
? -p 是设置Memcache监听的端口，我这里设置了12000，最好是1024以上的端口，
? -c 是最大运行的并发连接数，默认1024，这里设置了256，按照服务器的负载量来设定，
? -P 是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在/tmp/memcached.pid，
2. 结束一个Memcache进程
如果要结束Memcache进程，执行：
# kill `cat /tmp/memcached.pid`
? 注意，上面命令中的符号是 `，不是单引号’
也可以启动多个守护进程，不过端口不能重复。
3. 启动Magent代理
Magent已保存到/usr/bin目录下，可以直接执行该命令。如：
#magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 12000 -s 127.0.0.1:11211 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11213
命令参数：
? -h this message
? -u uid
? -g gid
? -p port, default is 11211. (0 to disable tcp support)
? -s ip:port, set memcached server ip and port
? -b ip:port, set backup memcached server ip and port
? -l ip, local bind ip address, default is 0.0.0.0
? -n number, set max ...
1. magent
magent 采用的是：Consistent Hashing原理，Consistent Hashing如下所示：首先求出memcached服务器（节点）的哈希值， 并将其配置到0～232的圆（continuum）上。 然后用同样的方法求出存储数据的键的哈希值，并映射到圆上。然后从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上。 如果超过232仍然找不到服务器，就会保存到第一台memcached服务器上。
从上图的状态中添加一台memcached服务器。余数分布式算法由于保存键的服务器会发生巨大变化 而影响缓存的命中率，但Consistent Hashing中，只有在continuum上增加服务器的地点逆时针方向的第一台服务器上的键会受到影响。
2. 部署示意图
3. 搭建memcache集群服务
利用magent实现对memecache的分布式管理，搭建一套memcache集群服务：
? 前端java对magent的访问跟对memcache访问相同，不需要做任何更改，对于插入的key，magent会把值散列到各个memcache服务上，只操作magent，不用关心后端处理；
? 项目应用：以深圳电信为例，其商呼系统如图部署三台机器做为集群，假设IP分别是：10.11.15.31， 10.11.15.32， 10.11.15.33；
? 每个前端安装memcached服务（大内存机器可以启动多个服务），如端口都为12001，每个前端都安装magent服务，端口都为12000，后端挂载全部机器的memcached服务，
? 启动参数示例：magent -p 12000 -s 10.11.15.31:12001 -s 10.11.15.32:12001 -s 10.11.15.33:12001，这里将三台机器都配置进来，如集集群增加了机器，只需要在启动参数里添加进来即可。所有前端配置都是相同的，任何一个前端只需访问本地端口的magent，这样的memcache集群对应用带来很大便利。
? 这种部署可以解决session共享的应用
项目中多处已经实际应用，magent对memcache的均衡和稳定性都非常不错，推荐使用。
此处以二机集群为例。
1. 启动Memcached及代理
启动两个memcached进程，端口分别为11211和11212：
memcached -m 1 -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11211
memcached -m 1 -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11212
再启动两个magent进程，端口分别为10000和11000：
magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 10000 -s 127.0.0.1:11211 -b 127.0.0.1:11212
magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 11000 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11211
-s 为要写入的memcached， -b 为备份用的memcached。
说明：测试环境用magent和memached的不同端口来实现，在生产环境中可以将magent和memached作为一组放到两台服务器上。也就是说通过magent能够写入两个memcached。
2. 数据读写测试
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
set key 0 0 8 <—在10000端口设置key的值
88888888
STORED
quit
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11211
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get key <—在11211端口获取key的值成功
VALUE key 0 8
88888888
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11212
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get key <—在11212端口获取key的值成功
VALUE key 0 8
88888888
END
quit
Connection closed by foreign host.
3. 高可靠性测试
[root@odb ~]# ps aux |grep -v grep |grep memcached
root 23455 0.0 0.0 5012 1796 ? Ss 09:22 0:00 memcached -m 1 -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11212
root 24950 0.0 0.0 4120 1800 ? Ss 10:58 0:00 memcached -m 1 -u root -d -l 127.0.0.1 -p 11211
[root@odb ~]# ps aux |grep -v grep |grep ‘magent -u’
root 25919 0.0 0.0 2176 484 ? Ss 12:00 0:00 magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 10000 -s 127.0.0.1:11211 -b 127.0.0.1:11212
root 25925 0.0 0.0 3004 484 ? Ss 12:00 0:00 magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 11000 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11211
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
set stone 0 0 6 <—在10000端口设置stone的值
123456
STORED
quit
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
set shidl 0 0 6 <—在11000端口设置shidl的值
666666
STORED
get stone <—在11000端口获取stone的值成功
VALUE stone 0 6
123456
END
incr stone 2 <—在11000端口修改stone的值成功
123458
get stone
VALUE stone 0 6 <—在11000端口验证stone的值，证明上面的修改成功
123458
END
get shidl <—在11000端口获取shidl的值成功
VALUE shidl 0 6
666666
END
quit <—退出11000端口
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get stone <—在10000端口获取stone的值，已被修改
VALUE stone 0 6
123458
END
get shidl <—在10000端口获取shidl的值成功
VALUE shidl 0 6
666666
END
delete shidl <—在10000端口删除shidl
DELETED
get shidl <—在10000端口删除shidl生效
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get shidl <—在11000端口验证删除shidl生效
END
get stone <—在11000端口获取stone的值成功
VALUE stone 0 6
123458
END
quit
Connection closed by foreign host.
4. Down
1) Down
[root@odb ~]# kill -9 24950
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get stone <—在10000依然可以获取stone的值
VALUE stone 0 6
123458
END
quit
Connection closed by foreign host.
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 11000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get stone <—在11000依然可以获取stone的值
VALUE stone 0 6
123458
END
quit
Connection closed by foreign host.
5. Down
1) Down
[root@odb ~]# kill -9 25925
[root@odb ~]# telnet 127.0.0.1 10000
Trying 127.0.0.1…
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is ‘^]’.
get stone <—在10000依然可以获取stone的值
VALUE stone 0 6
123458
END
quit
Connection closed by foreign host.
2) 重启
[root@lh-web-test memcached-1.4.5]# magent -u root -n 51200 -l 127.0.0.1 -p 11000 -s 127.0.0.1:11212 -b 127.0.0.1:11211
[root@lh-web-test memcached-1.4.5]# telnet 127.0.0.1 11000
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.localdomain (127.0.0.1).
Escape character is '^]'.
get stone <—在11000依然可以获取stone的值
VALUE stone 0 6
123458
END
quit
Connection closed by foreign host.
Memcached的java客户端已经存在三种了：
? 官方提供的基于传统阻塞io由Greg Whalin维护的客户端
? Dustin Sallings实现的基于java nio的Spymemcached
? XMemcached
1. 三种API比较
1) memcached client for java
较早推出的memcached JAVA客户端API，应用广泛，运行比较稳定。
2) spymemcached
A simple, asynchronous, single-threaded memcached client written in java. 支持异步，单线程的memcached客户端，用到了java1.5版本的concurrent和nio，存取速度会高于前者，但是稳定性不好，测试中常报timeOut等相关异常。
3) xmemcached
XMemcached 同样是基于java nio的客户端，java nio相比于传统阻塞io模型来说，有效率高（特别在高并发下）和资源耗费相对较少的优点。传统阻塞IO为了提高效率，需要创建一定数量的连接形成连接池，而nio仅需要一个连接即可（当然,nio也是可以做池化处理），相对来说减少了线程创建和切换的开销，这一点在高并发下特别明显。因此 XMemcached与Spymemcached在性能都非常优秀，在某些方面（存储的数据比较小的情况下）Xmemcached比 Spymemcached的表现更为优秀，具体可以看这个Java Memcached Clients Benchmark。
2. 建议
由于memcached client for java发布了新版本，性能上有所提高，并且运行稳定，所以建议使用memcached client for java。
XMemcached 也使用得比较广泛，而且有较详细的中文API文档，具有如下特点：高性能、支持完整的协议、支持客户端分布、允许设置节点权重、动态增删节点、支持 JMX、与Spring框架和Hibernate-memcached的集成、客户端连接池、可扩展性好等。
下面给出这三种客户端的示例程序。
3. 示例程序
1) memcached client for java
从前面介绍的Java环境的Memcached客户端程序项目网址里，下载最新版的客户端程序包：java_memcached- release_2.5.1.zip，解压后，文件夹里找到java_memcached-release_2.5.1.jar，这个就是客户端的JAR 包。将此JAR包添加到项目的构建路径里，则项目中，就可以使用Memcached了。
示例代码如下：
package temp;
import com.danga.MemCached.*;
import org.apache.log4j.*;
public class CacheTest {
public static void main(String[] args) {
/**
* 初始化SockIOPool，管理memcached的连接池
* */
String[] servers = { "10.11.15.222:10000" };
SockIOPool pool = SockIOPool.getInstance();
pool.setServers(servers);
pool.setFailover(true);
pool.setInitConn(10);
pool.setMinConn(5);
pool.setMaxConn(250);
pool.setMaintSleep(30);
pool.setNagle(false);
pool.setSocketTO(3000);
pool.setAliveCheck(true);
pool.initialize();
/**
* 建立MemcachedClient实例
* */
MemCachedClient memCachedClient = new MemCachedClient();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
/**
* 将对象加入到memcached缓存
* */
boolean success = memCachedClient.set("" + i, "Hello!");
/**
* 从memcached缓存中按key值取对象
* */
String result = (String) memCachedClient.get("" + i);
System.out.println(String.format("set( %d ): %s", i, success));
System.out.println(String.format("get( %d ): %s", i, result));
}
}
}
2) spymemcached
spymemcached当前版本是2.5版本，官方网址是：http://code.google.com/p/spymemcached/。可以从地址：http://spymemcached.googlecode.com/files/memcached-2.5.jar下载最新版本来使用。
示例代码如下：
package temp;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.concurrent.Future;
import net.spy.memcached.MemcachedClient;
public class TestSpyMemcache {
public static void main(String[] args) {
// 保存对象
try {
/* 建立MemcachedClient 实例，并指定memcached服务的IP地址和端口号 */
MemcachedClient mc = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("10.11.15.222", 10000));
Future<Boolean> b = null;
/* 将key值，过期时间(秒)和要缓存的对象set到memcached中 */
b = mc.set("neea:testDaF:ksIdno", 900, "someObject");
if (b.get().booleanValue() == true) {
mc.shutdown();
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
// 取得对象
try {
/* 建立MemcachedClient 实例，并指定memcached服务的IP地址和端口号 */
MemcachedClient mc = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("10.11.15.222", 10000));
/* 按照key值从memcached中查找缓存，不存在则返回null */
Object b = mc.get("neea:testDaF:ksIdno");
System.out.println(b.toString());
mc.shutdown();
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
3) xmemcached
Xmemcached的官方网址是：http://code.google.com/p/xmemcached/，可以从其官网上下载最新版本的1.2.4来使用。地址是：http://xmemcached.googlecode.com/files/xmemcached-1.2.4-src.tar.gz。
示例代码如下：
package temp;
import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
import net.rubyeye.xmemcached.utils.AddrUtil;
import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient;
import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClientBuilder;
import net.rubyeye.xmemcached.XMemcachedClientBuilder;
import net.rubyeye.xmemcached.exception.MemcachedException;
public class TestXMemcache {
public static void main(String[] args) {
MemcachedClientBuilder builder = new XMemcachedClientBuilder(AddrUtil
.getAddresses("10.11.15.222:10000"));
MemcachedClient memcachedClient;
try {
memcachedClient = builder.build();
memcachedClient.set("hello", 0, "Hello,xmemcached");
String value = memcachedClient.get("hello");
System.out.println("hello=" + value);
memcachedClient.delete("hello");
value = memcachedClient.get("hello");
System.out.println("hello=" + value);
// close memcached client
memcachedClient.shutdown();
} catch (MemcachedException e) {
System.err.println("MemcachedClient operation fail");
e.printStackTrace();
} catch (TimeoutException e) {
System.err.println("MemcachedClient operation timeout");
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
// ignore
}catch (IOException e) {
System.err.println("Shutdown MemcachedClient fail");
e.printStackTrace();
}
}
}
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/47255/blog/39311