Memcache-基本介绍和入门

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师。请点击上方的蓝色《运维小路》关注我，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

数据库是一个系统（应用）最重要的资产之一，所以我们的数据库将从以下几个数据库来进行介绍。

MySQL

PostgreSQL

MongoDB

Redis（本章节）

Etcd

前进介绍Redis的各种特性，其实在内存数据库里面还有一个出现时间比他更早的缓存数据库：Memcached，他发布于2003年，比Redis发布时间更早。

一、Memcached 概述

1.1 什么是 Memcached

Memcached 是一个高性能、分布式的内存对象缓存系统，最初由 Brad Fitzpatrick 为 LiveJournal 开发，主要用于加速动态 Web 应用程序，通过减轻数据库负载来提高性能。

1.2 核心特性

内存存储：所有数据都存储在内存中，读写速度极快（毫秒级），但重启 Memcached 服务或服务器宕机后，数据会全部丢失（非持久化）。

键值对存储：数据以 Key-Value 形式存储，Key 是字符串（最大 250 字节），Value 可以是任意类型的数据（如字符串、数字、序列化的对象，最大 1MB）。

分布式：支持多服务器集群部署，客户端会根据哈希算法自动将数据分发到不同的 Memcached 节点，实现负载均衡。

过期策略：可以为每个 Key 设置过期时间（TTL），到期后自动删除；当内存满时，会按 LRU（最近最少使用） 策略淘汰旧数据。

无数据备份 / 同步：节点之间不共享数据，也不会同步数据，客户端负责数据的分发和查找。

多线程模型：Memcached采用多线程模型，通过精细的锁设计减少竞争，在处理简单键值读写时能充分利用多核CPU，达到极高的吞吐量。

二、与 Redis 的关键区别

三、架构与工作原理

3.1 系统架构

客户端
   │
   ├─ 一致性哈希算法选择服务器
   │
服务器集群（节点间不通信）
   ├─ 节点1: Slab Class 1, 2, 3...
   ├─ 节点2: Slab Class 1, 2, 3...
   └─ 节点3: Slab Class 1, 2, 3...

3.2 Slab Allocator 内存管理

内存池
   │
   ├─ Slab Class 1: 96字节 chunks
   ├─ Slab Class 2: 120字节 chunks  
   ├─ Slab Class 3: 152字节 chunks
   └─ ... (预定义的大小等级)

如果只是做缓存，无论是Redis还是Memcache其实区别不大，但是目前主流的应用基本都会选择Redis。