如何设置Memcached分布式缓存？

Memcached通过一致性哈希实现分布式缓存，有效分散数据存储，提高系统的扩展性和容错性。

Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载，它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提供动态、数据库驱动网站的速度，以下是关于设置分布式缓存的具体步骤：

一、Memcached 简介

定义：Memcached 是一个自由开源的、高性能的、分布式内存对象缓存系统，用于动态 Web 应用以减轻数据库负载。

工作原理：它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动应用速度，Memcached 会在内存中开辟一块空间，建立一个统一的巨大的 hash 表，hash 表能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。

二、Memcached 的特性和限制

特性：Memcached 中可以保存的 item 数据量是没有限制的，只要内存足够；单进程在 32 位机中最大使用内存为 2G，64 位机则没有限制；Key 最大为 250 个字节，超过该长度无法存储；单个 item 最大数据是 1MB，超过 1MB 的数据不予存储。

限制：Memcached 服务端是不安全的，比如已知某个 MemCached 节点，可以直接 telnet 过去，并通过 flush_all 让已经存在的键值对立即失效；不能够遍历 MemCached 中所有的 item，因为这个操作的速度相对缓慢且会阻塞其他的操作；Memcached 本身完全不具备分布式的功能，所谓的“分布式”，完全依赖于客户端程序的实现。

三、Memcached 的安装与配置

下载与安装：根据操作系统选择合适的版本进行下载，如 Linux、FreeBSD、Solaris、Mac OS X 及 Windows 平台均有相应的版本，以 Windows 平台为例，下载适用于 Windows 的二进制压缩包并解压到指定目录，然后使用命令行工具进行安装和启动。

配置：Memcached 提供了多种配置选项，可以根据实际需求进行配置，可以指定监听的 IP 地址、端口号、使用的内存大小等关键参数。

四、Memcached 的分布式实现

一致性哈希算法：为了解决传统哈希算法在服务器扩容时缓存命中率下降的问题，Memcached 引入了一致性哈希算法，通过构造一个长度为 0~2^32（2 的 32 次幂）个的整数环（又称：一致性哈希环），根据节点名称的哈希值将缓存服务器节点放置在这个哈希环中，当需要缓存的数据到达客户端时，客户端会根据 key 计算得到其哈希值，然后在哈希环上顺时针查找距离这个 key 的哈希值最近的缓存服务器节点，完成 key 到 server 的哈希映射查找。

客户端实现：Memcached 的分布式功能完全由客户端程序库实现，服务端之间没有任何联系，数据存取都是通过客户端的算法实现的，当客户端要存取数据时，首先会通过算法查找自己维护的服务器哈希列表，找到对应的服务器后，再将数据存往指定服务器。

五、Memcached 的使用场景

访问频繁的数据库数据：如身份 token、首页动态等。

访问频繁的查询条件和结果。

作为 Session 的存储方式：提升 Session 存取性能。

页面缓存。

更新频繁的非重要数据：如访客量、点击次数等。

大量的 hot 数据。

六、Memcached 的工作流程

客户端请求数据。

检查 MemCached 中是否有对应数据：有的话直接返回，结束；没有的话，去数据库里请求数据。

将数据写入 MemCached：供下次请求时使用。

返回数据：结束。

Memcached 作为一个高性能的分布式内存对象缓存系统，在提高 Web 应用响应速度和减轻数据库负载方面发挥着重要作用，通过合理的安装、配置和使用，可以充分发挥其优势，满足不同应用场景的需求。

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