Memcached

什么是Memcached：

  1. Memcached之前是danga的一个项目，最早是为LiveJournal服务的，当初设计师为了加速LiveJournal访问速度而开发的，后来被很多大型项目采用。官网是www.danga.com或者是memcached.org。
  2. Memcached是一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，全世界有不少公司采用这个缓存项目来构建大负载的网站，来分担数据库的压力。Memcached是通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，memcached能存储各种各样的数据，包括图像、视频、文件、以及数据库检索的结果等。简单的说就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。
  3. 哪些情况下适合使用Memcached：存储验证码（图形验证码、短信验证码）、登录session等所有不是至关重要的数据。

安装和启动memcached：

  1. windows：Windows安装教程
    • 安装：memcached.exe -d install。
    • 启动：memcached.exe -d start。
  2. linux（ubuntu）： Linux安装教程
    • 安装：sudo apt install memcached
    • 启动： 
      1. cd /usr/local/memcached/bin
      2. ./memcached -d start
  1. 可能出现的问题：
    • 提示你没有权限：在打开cmd的时候，右键使用管理员身份运行。
    • 提示缺少pthreadGC2.dll文件：将pthreadGC2.dll文件拷贝到windows/System32.
    • 不要放在含有中文的路径下面。
  2. 启动memcached：
    • -d：这个参数是让memcached在后台运行。
    • -m：指定占用多少内存。以M为单位，默认为64M。
    • -p：指定占用的端口。默认端口是11211。
    • -l：别的机器可以通过哪个ip地址连接到我这台服务器。如果是通过service memcached start的方式，那么只能通过本机连接。如果想要让别的机器连接，就必须设置-l 0.0.0.0。

如果想要使用以上参数来指定一些配置信息，那么不能使用service memcached start，而应该使用/usr/bin/memcached的方式来运行。比如/usr/bin/memcached -u memcache -m 1024 -p 11222 start。

telnet操作memcached：

  1. telnet ip地址 [11211]
  1. 添加数据：
    • set：
      • 语法： 
        1. set key flas(是否压缩) timeout value_length
        2. value
  1.   -  示例： 
  1. set username 0 60 7  # 0表示不需要压缩
  2. zhiliao
  • add：
    • 语法： 
      1. add key flas(0) timeout value_length
      2. value
  1.   -  示例： 
  1.   add username 0 60 7
  2.   xiaotuo


set和add的区别：add是只负责添加数据，不会去修改数据。如果添加的数据的key已经存在了，则添加失败，如果添加的key不存在，则添加成功。而set不同，如果memcached中不存在相同的key，则进行添加，如果存在，则替换。

  1. 获取数据：
    • 语法： 
      1. get key
  • 示例： 
    1. get username
  1. 删除数据：
    • 语法： 
      1. delete key
  • 示例： 
    1. delete username
  • flush_all：删除memcached中的所有数据。该方法要谨慎使用。
    1. incr key n：对key进行加n操作，前提是key和n都是数字
    2. decr key n：对key进行减n操作，前提是key和n都是数字
    3. 查看memcached的当前状态：
  • 语法：stats。
  • 一些可能用到的参数：
    • get_hits：get命令命中次数
    • cmd_get：get次数（和上面数据结合即可计算出命中率）
    • get_misses：get命令不命中次数
    • curr_items：当前memcached中的键值对的个数
    • total_connections：从memcached开启到现在总共的连接数（memcached默认最大的连接数是1024）
    • curr_connections：当前的连接数

通过python操作memcached：

  1. 安装：python-memcached：pip install python-memcached。
  2. 建立连接： 
    1. import memcache
    2. # 在连接之前，一定要确保memcached服务已经启动
    3. # 可传入多个服务器地址，来实现分布式
    4. mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211','192.168.174.130:11211'],debug=True)
  1. 设置数据： 
    1. mc.set('username','hello world',time=60*5)
    2. mc.set_multi({'email':'xxx@qq.com','telphone':'111111'},time=60*5)
  1. 获取数据： 
    1. mc.get('telphone')
  1. 删除数据： 
    1. mc.delete('email')
  1. 自增长： 
    1. mc.incr(key, delta:int=1)
  1. 自减少： 
    1. mc.decr(key, delta:int=1)

memcached的安全性：

memcached的操作不需要任何用户名和密码，只需要知道memcached服务器的ip地址和端口号即可。因此memcached使用的时候尤其要注意他的安全性。这里提供两种安全的解决方案。分别来进行讲解：

  1. 使用-l参数设置为只有本地可以连接：这种方式，就只能通过本机才能连接，别的机器都不能访问，可以达到最好的安全性。
  2. 使用防火墙，关闭11211端口，外面也不能访问。只开启80端口和ssh端口，这样可以用系统的安全验证来“包裹”memcached。
  1. ufw enable # 开启防火墙
  2. ufw disable # 关闭防火墙
  3. ufw default deny # 防火墙以禁止的方式打开，默认是关闭那些没有开启的端口
  4. ufw deny 端口号 # 关闭某个端口
  5. ufw allow 端口号 # 开启某个端口

在Django中使用memcached：

首先需要在settings.py中配置好缓存：

  1. CACHES = {
  2.     'default': {
  3.         'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
  4.         'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
  5.     }
  6. }

如果想要使用多台机器，那么可以在LOCATION指定多个连接，示例代码如下：

  1. CACHES = {
  2.     'default': {
  3.         'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
  4.         'LOCATION': [
  5.             '172.19.26.240:11211',
  6.             '172.19.26.242:11211',
  7.         ]
  8.     }
  9. }

配置好memcached的缓存后，以后在代码中就可以使用以下代码来操作memcached了：

  1. # views.py
  2. from django.core.cache import cache
  4. def index(request):
  5.     cache.set('abc','zhiliao',60)
  6.     print(cache.get('abc'))
  7.     return HttpResponse('index')

需要注意的是，django在存储数据到memcached中的时候，不会将指定的key存储进去，而是会对key进行一些处理。比如会加一个前缀，会加一个版本号。如果想要自己加前缀，那么可以在settings.CACHES中添加KEY_FUNCTION参数：

  1. CACHES = {
  2.     'default': {
  3.         'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
  4.         'LOCATION': '127.0.0.1:11211',
  5.         'KEY_FUNCTION': lambda key,prefix_key,version:"django:%s"%key
  6.     }
  7. }