后端——框架——缓存框架——memcached——《Memcached教程》阅读笔记

　　Memcached的知识点大致可以分为三个部分。

1. 服务器部分：环境搭建。
2. 概念：存储的数据类型，指令，内存的替换策略。
3. 集成：与Java语言的集成。

1、搭建环境

1.1 Linux环境

在Linux环境下安装memcached和安装tomcat差不多，获取jar包，解压开，运行服务即可。

参考教程：http://memcached.org/downloads

1.2 Window环境

　　在Window环境下安装memcached主要是为了学习使用，安装完成之后需要配置一些必要的参数，例如内存的大小，测试的时候使用telnet，此时需要开启windows的telnet服务。

　　参考教程：https://commaster.net/posts/installing-memcached-windows/

　　使用telnet 连接，输入version命令验证是否安装成功。

2、命令

　　框架支持的数据类型只有一种，key-value键值对，其中value可以是字符串，数字等等。

　　框架的命令分为两种

1. 第一种是对数据的添加，删除，修改，查询等操作。
2. 第二种是对服务器的统计指令等操作。

　　在使用命令时，需要注意，某些命令只支持数字，某些只支持字符串。所以使用之前先查看命令的帮助手册。

2.1   数据指令

2.1.1  添加

　　2.1.1.1   set

描述	set 命令用于将 value(数据值) 存储在指定的 key(键) 中。 如果set的key已经存在，该命令可以更新该key所对应的原来的数据，也就是实现更新的作用。
格式	set  key  flags  exptime  bytes  [noreply] value
参数	参数：key 说明：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值 类型：字符串类型 是否必填：是
	参数：flags 说明：键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 类型：数字 是否必填：是
	参数：exptime 说明：键值对在缓存中保存的时间长度，以秒为单位，0表示永远 类型：数字 是否必填：是
	参数：bytes 说明：键值对在缓存中存储的字节数 类型：数字 是否必填：是 注：此值需要与Value值相对应，当该值过大时，会导致之后输入的所有命令都当成Value。当过小时，会出现bad data chunk 错误。
	参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否
	参数：value 说明：键值key-value结构中的value，存储的值 类型：任意值 是否必填：是 注：value参数始终位于第二行
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回ERROR

　　2.1.1.2  add

描述	add命令与set命令的作用相同，唯一的区别是如果add的key已经存在，则不会更新数据(过期的 key 会更新)，之前的值将仍然保持相同，并且将获得响应 NOT_STORED。
格式	add  key  flags  exptime  bytes  [noreply] value
参数	与set参数的含义相同，参考set
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回NOT STORED

　　2.1.1.3 cas

名称	cas
描述	cas命令用于执行一个“检查并设置”的操作，它仅在当前客户端最后一次取值后，该key值对应的值没有被其他客户端修改的情况下，才能够将值写入。检查是通过cas_token参数进行的，这个参数是memcached指定给已经存在的元素的一个唯一的64位值
格式	cas  key  flags  exptime  bytes  unique_cas_token  [noreply] value
	参数：key 说明：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值 类型：字符串类型 是否必填：是
参数	参数：flags 说明：键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 类型：数字 是否必填：是
	参数：exptime 说明：键值对在缓存中保存的时间长度，以秒为单位，0表示永远 类型：数字 是否必填：是
	参数：bytes 说明：键值对在缓存中存储的字节数。 类型：数字 是否必填：是 注：此值需要与Value值相对应，当该值过大时，会导致之后输入的所有命令都当成Value。当过小时，会出现bad data chunk 错误。
	参数：unique_cas_token 说明：通过gets命令获取的一个唯一的64位值 类型：字符串和数字都可以，只要唯一就可以 是否必填：是
	参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否
	参数：value 说明：键值key-value结构中的value，存储的值 类型：任意值 是否必填：是 注：value参数始终位于第二行
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回NOT STORED

2.1.2  删除

　　2.1.2.1   delete

描述	delete 命令用于删除已存在的 key(键)
格式	delete key [noreply]
参数	参数：key 说明：键值 类型：字符串 是否必填：是 参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否
返回结果	删除成功时，返回DELETED，删除失败时，返回EOOR。 key值不存在时，返回NOT FOUND

2.1.3 修改

　　2.1.3.1   replace

描述	replace命令用户替换已存在的key(键)的value(数据值)，如果key值不存在，则替换失败，并且将获得响应NOT STORED
格式	replace  key  flags  exptime  bytes  [noreply] value
参数	参数：key 说明：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值 类型：字符串类型 是否必填：是
	参数：flags 说明：键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 类型：数字 是否必填：是
	参数：exptime 说明：键值对在缓存中保存的时间长度，以秒为单位，0表示永远 类型：数字 是否必填：是
	参数：bytes 说明：键值对在缓存中存储的字节数 类型：数字 是否必填：是 注：此值需要与Value值相对应，当该值过大时，会导致之后输入的所有命令都当成Value。当过小时，会出现bad data chunk 错误。
	参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否
	参数：value 说明：键值key-value结构中的value，存储的值 类型：任意值 是否必填：是 注：value参数始终位于第二行
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回NOT STORED

　　2.1.3.2 append

描述	append 命令用于向已存在 key（键） 的 value（数据值） 后面追加数据
格式	append  key  flags  exptime  bytes  [noreply] value
参数	参数：key 说明：键值 key-value 结构中的 key，用于查找缓存值 类型：字符串类型 是否必填：是
	参数：flags 说明：键值对的整型参数，客户机使用它存储关于键值对的额外信息 类型：数字 是否必填：是
	参数：exptime 说明：键值对在缓存中保存的时间长度，以秒为单位，0表示永远 类型：数字 是否必填：是
	参数：bytes 说明：键值对在缓存中存储的字节数，该值为新增加的字节数，不包含原始数据的字节。 类型：数字 是否必填：是 注：此值需要与Value值相对应，当该值过大时，会导致之后输入的所有命令都当成Value。当过小时，会出现bad data chunk 错误。
	参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否
	参数：value 说明：键值key-value结构中的value，存储的值 类型：任意值 是否必填：是 注：value参数始终位于第二行
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回NOT STORED

2.1.3.3   prepend

描述	prepend命令用于向已存在 key（键） 的 value（数据值） 前面追加数据
格式	append  key  flags  exptime  bytes  [noreply] value
参数	与append参数的含义相同，参考append。
返回结果	保存成功时，返回STORED，保存失败时，返回NOT STORED，出现错误时，返回ERROR

　　2.1.3.4   incr（数字）

名称	incr，全称为increment
描述	用于对已存在的key（键）的数字值进行自增操作。当value值为数字值时才有意义。
格式	incr key increment_value
参数	参数：key 说明：键值 类型：字符串 是否必填：是 参数：increment_value 说明：增加的数值 类型：数字 是否必填：是
返回结果	当key值不存在时，返回NOT_FOUND，当自增值不为数字时，返回CLIENT_ERROR，当语法错误时，返回ERROR

　　2.1.3.5 decr（数字）

名称	decr，全称为decrement
描述	用于对已存在的key（键）的数字值进行自减操作。当value值为数字值时才有意义。
格式	decr key increment_value
参数	参数：key 说明：键值 类型：字符串 是否必填：是 参数：increment_value 说明：增加的数值 类型：数字 是否必填：是
返回结果	当key值不存在时，返回NOT_FOUND，当自增值不为数字时，返回CLIENT_ERROR，当语法错误时，返回ERROR。

　　2.1.3  查询

2.1.3.1   get

描述	get 命令获取存储在 key（键值） 中的 value（数据值） ，如果 key 不存在，则返回空
格式	一个key时：get key 多个key时：get key key1 key2，其中key，key1和key2使用空格分割。
参数	参数：key 说明：键值 类型：字符串 是否必填：至少存在一个key值
返回结果	当key值不存在时，返回END 当为一个key值时，返回结果格式 VALUE key flags bytes value(第二行) 返回结果：VALUE，固定字符串 返回结果：key，查询时的key值 返回结果：flags，添加key-value时设置的flags标记。 返回结果：bytes，value的字节数。 返回结果：value，在第二行，为key对应的value值。 当为多个key时，返回结果为 第一个key对应的返回结果，（换行）第二个key值对应的返回结果（换行）第N个key对应的返回结果。

2.1.3.2   gets

描述	gets 命令获取带有 CAS 令牌存 的 value（数据值） ，如果 key 不存在，则返回空
格式	单个key时：gets key 多个key时：get key key1 key2，其中key，key1和key2使用空格分割。
参数	参数：key 说明：键值 类型：字符串 是否必填：至少存在一个key值
返回结果	1、当key值不存在时，返回END 2、当为一个key值时，返回结果格式 VALUE key flags bytes cas_token value(第二行) 返回结果：VALUE，固定字符串 返回结果：key，查询时的key值 返回结果：flags，添加key-value时设置的flags标记。 返回结果：bytes，value的字节数。 返回结果：cas_token，cas令牌（TODO） 返回结果：value，在第二行，为key对应的value值。 3、当为多个key时，返回结果为 第一个key对应的返回结果，（换行）第二个key值对应的返回结果（换行）第N个key对应的返回结果。

2.2   服务器指令

2.2.1  统计　　

2.2.1.1   stats

名称	stats，全称为status
描述	用stats命令来输出memcached的服务信息。
返回结果	结果：pid 说明：父进程的id值 结果：uptime 说明：服务器运行的秒数值。 结果：time 说明：服务器当前的时间戳。 结果：version 说明：memcache的版本号 结果：pointer_size 说明：操作系统指针大小 结果：rusage_user 说明：进程累计用户时间 结果：rusage_system 说明：进程累计系统时间 结果：curr_connections 说明：当前连接数量。 结果：total_connections 说明：Memcached运行以来连接总数。 结果：connection_structures 说明：Memcached分配的连接结构数量。 结果：cmd_get 说明：get命令请求次数 结果：cmd_set 说明：set命令请求次数 结果：cmd_flush 说明：flush命令的请求次数 结果：get_hits 说明：gets命令命中次数 结果：get_misses 说明：get命令未命中次数 结果：delete_misses 说明：delete命令未命中次数 结果：delete_hits 说明：delete命令命中次数 结果：incr_misses 说明：incr命令未命中次数 结果：incr_hits 说明：incr命令命中次数 结果：cas_misses 说明：cas命令未命中次数 结果：cas_hits 说明：cas命令命中次数 结果：cas_badval 说明：使用擦拭次数 结果：auth_cmds 说明：认证命令处理的次数 结果：auth_errors 说明：认证失败数目 结果：bytes_read 说明：读取总字节数 结果：bytes_written 说明：发送总字节数 结果：limit_maxbytes 说明：分配的内存总大小（字节） 结果：accepting_conn 说明：服务器是否达到过最大连接 结果：listen_disabled_num 说明：失效的监听数 结果：threads 说明：当前线程数 结果：conn_yields 说明：连接操作主动放弃数目 结果：bytes 说明：当前存储占用的字节数 结果：curr_items 说明：当前存储的数据总数 结果：total_items 说明：启动以来存储的数据总数 结果：evictions 说明：LRU释放的对象数目 结果：reclaimed 说明：已过期的数据条目来存储新数据的数目。

2.2.1.2   stats items

描述	stats items 命令用于显示各个 slab 中 item 的数目和存储时长(最后一次访问距离现在的秒数)
返回结果	结果：number 说明：item的个数 结果：age 说明：未设置item的过期时间时，默认的过期时间 结果：evicted 说明：从内存中删除的item个数 结果：evitcted_nonzero 说明：由于item过期，导致删除的item个数 结果：evicted_time 说明：最近一次更新内存的时间 结果：outofmemory 说明：发生内存溢出的次数。 结果：tailrepairs 说明：slabs的修复次数。内存是1个slabs分为多个page，每个page又包含多个chunk，当page剩余部分不足以存放数据时，会导致内存有一部分浪费，此时修复就是为了合理利用这部分内存

2.2.1.3   stats sizes

描述	stats sizes 命令用于显示所有chunk size的大小和item的个数
返回结果	结果：STAT 说明：字符常量 结果：第一个数值 说明：chunk size的大小 结果：第二个数值 说明：item的个数

　　2.2.1.4   stats slabs

描述	stats slabs 命令用于显示各个slab的信息，包括chunk的大小、数目、使用情况等。
返回结果	结果：chunk_size 说明：每个chunk的大小 结果：chunk_per_page 说明：每一页包含多少个chunk 结果：total_pages 说明：page的总数 结果：total_chunks 说明：chunk的总数 结果：used_chunk 说明：已经使用的chunk个数 结果：free_chunk 说明：显示是0，未理解含义 结果：free_chunk_end 说明：未被使用的chunk个数 结果：mem_requested 说明：请求次数 结果：total_malloced 说明：总占用的内存字节数，total_pages * chunk_per_page * chunk_size 结果：XX_hit 说明：与stats结果中的hit含义相似。

2.2.2  清空

　　2.2.2.1 flush_all

描述	flush_all 命令用于清理缓存中的所有key=>value（键>=值） 对
格式	flush_all [time] [noreply]
参数	参数：time 说明：用户在特定的时候后执行该操作，单位为秒 类型：数值 是否必填：是 参数：noreply 说明： 该参数告知服务器不需要返回数据 类型：noreply的固定值 是否必填：否

3、集成

3.1 Java语言

/**
 *
 * @Title: MemcacheUtil.java
 * @Package learn.cache.memcached
 * @Description: Memcached的工具类
 * @author wangRD
 * @date 2020年2月27日 下午2:35:06
 * @version V1.0
 */
public class MemcacheUtil {
	// IP地址
	private static final String IP = "127.0.0.1";
	// 端口号
	private static final Integer PORT = 11211;
	//
	private static List<MemcachedClient> clients = new ArrayList<MemcachedClient>();

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
　　　　　　　　set("test");
	}

	/**
	 *
	 * @Title: getClient
	 * @Description: 获取MemcachedClient类
	 * @return
	 */
	public static MemcachedClient getClient() {
		// Memcached的IP地址
		InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(IP, PORT);
		// Memcached的客户端类，通过它调用API，每个API方法都有对应的指令
		MemcachedClient client = null;
		try {
			if (clients.isEmpty()) {
				client = new MemcachedClient(address);
				// 添加到集合中
				clients.add(client);
			} else {
				client = clients.get(0);
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return client;
	}

	/**
	 *
	 * @Title: set
	 * @Description: 使用set指令
	 * @param key
	 * @return
	 * @throws InterruptedException
	 * @throws ExecutionException
	 */
	public static Object set(String key) throws InterruptedException, ExecutionException {
		MemcachedClient client = getClient();
		// 存储，第一个参数为key值，第二个值为过期时间，单位为秒，第三个值为value
		Future<Boolean> future = client.set(key, 900, key + "-value");
		// 查看存储状态，是否成功
		System.out.println(future.get());
		// 查看值
		System.out.println(client.get(key));
		// 查看存储状态
		return client.get(key);
	}
}

4、参考资料

1. Git：https://github.com/memcached/memcached/wiki
2. 英文学习资料：http://www.runoob.com/memcached/memcached-tutorial.html
3. 中文学习资料：https://www.runoob.com/memcached/memcached-cas.html