分布式缓存系统Memcached简介与实践

缘起: 在数据驱动的web开发中，经常要重复从数据库中取出相同的数据，这种重复极大的增加了数据库负载。缓存是解决这个问题的好办法。但是ASP.NET中的虽然已经可以实现对页面局部进行缓存，但还是不够灵活。此时Memcached或许是你想要的。
　　Memcached是什么?
　　Memcached是由Danga Interactive开发的，高性能的，分布式的内存对象缓存系统，用于在动态应用中减少数据库负载，提升访问速度。
　　Memcached能缓存什么？
　　通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，Memcached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。
　　Memcached快么？
　　非常快。Memcached使用了libevent（如果可以的话，在linux下使用epoll）来均衡任何数量的打开链接，使用非阻塞的网络I/O，对内部对象实现引用计数(因此，针对多样的客户端，对象可以处在多样的状态)， 使用自己的页块分配器和哈希表， 因此虚拟内存不会产生碎片并且虚拟内存分配的时间复杂度可以保证为O(1)。
　　Danga Interactive为提升Danga Interactive的速度研发了Memcached。目前，LiveJournal.com每天已经在向一百万用户提供多达两千万次的页面访问。而这些，是由一个由web服务器和数据库服务器组成的集群完成的。Memcached几乎完全放弃了任何数据都从数据库读取的方式，同时，它还缩短了用户查看页面的速度、更好的资源分配方式，以及Memcache失效时对数据库的访问速度。
　　Memcached的特点
　　Memcached的缓存是一种分布式的，可以让不同主机上的多个用户同时访问， 因此解决了共享内存只能单机应用的局限，更不会出现使用数据库做类似事情的时候，磁盘开销和阻塞的发生。
　　Memcached的使用
　　一、Memcached服务器端的安装 （此处将其作为系统服务安装）
　　下载文件：memcached 1.2.1 for Win32 binaries (Dec 23, 2006)
　　1. 解压缩文件到c:\memcached
　　2. 命令行输入 'c:\memcached\memcached.exe -d install'
　　3. 命令行输入 'c:\memcached\memcached.exe -d start' ，该命令启动 Memcached ，默认监听端口为 11211
　　通过 memcached.exe -h 可以查看其帮助
　　二、.NET memcached client library
　　下载文件：https://sourceforge.net/projects/memcacheddotnet/

　　里面有.net1.1 和 .net2.0的两种版本 还有一个不错的例子。

　　三、应用

　　1. 将Commons.dll，ICSharpCode.SharpZipLib.dll，log4net.dll，Memcached.ClientLibrary.dll 等放到bin目录
　　2. 引用Memcached.ClientLibrary.dll
　　3. 代码

namespace Memcached.MemcachedBench
 {
     using System;
     using System.Collections;
 
     using Memcached.ClientLibrary;
 
     public class MemcachedBench 
     {
         [STAThread]
         public static void Main(String[] args) 
         {
             string[] serverlist = { "127.0.0.1:11211", "127.0.0.1:11211" };//一定要将地址写到Web.config文件中。
 
             //初始化池
             SockIOPool pool = SockIOPool.GetInstance();
             pool.SetServers(serverlist);
 
             pool.InitConnections = 3;
             pool.MinConnections = 3;
             pool.MaxConnections = 5;
 
             pool.SocketConnectTimeout = 1000;
             pool.SocketTimeout = 3000;
 
             pool.MaintenanceSleep = 30;
             pool.Failover = true;
 
             pool.Nagle = false;
             pool.Initialize();
 
             // 获得客户端实例
             MemcachedClient mc = new MemcachedClient();
             mc.EnableCompression = false;
 
             Console.WriteLine("------------测  试-----------");
             mc.Set("test", "my value");  //存储数据到缓存服务器，这里将字符串"my value"缓存，key 是"test"
 
             if (mc.KeyExists("test"))   //测试缓存存在key为test的项目
             {
                 Console.WriteLine("test is Exists");
                 Console.WriteLine(mc.Get("test").ToString());  //在缓存中获取key为test的项目
             }
             else
             {
                 Console.WriteLine("test not Exists");
             }
 
             Console.ReadLine();
 
             mc.Delete("test");  //移除缓存中key为test的项目
 
             if (mc.KeyExists("test"))
             {
                 Console.WriteLine("test is Exists");
                 Console.WriteLine(mc.Get("test").ToString());
             }
             else
             {
                 Console.WriteLine("test not Exists");
             }
             Console.ReadLine();
             
             SockIOPool.GetInstance().Shutdown();  //关闭池， 关闭sockets
         }
     }
 }

封装MemcacheHelper

namespace Text
{
    /// <summary>
    /// 分布式缓存
    /// </summary>
    public class MemcacheHelper
    {
        //private static readonly string GetAppSet = ConfigurationManager.AppSettings["Test"];//写到Web.config文件中
        private static readonly MemcachedClient mc = null;
        static MemcacheHelper()
        {
            string[] serverlist = { "127.0.0.1:11211", "127.0.0.1:11211" };//一定要将地址写到Web.config文件中。
            //初始化池
            SockIOPool pool = SockIOPool.GetInstance();
            pool.SetServers(serverlist);

            pool.InitConnections = 3;
            pool.MinConnections = 3;
            pool.MaxConnections = 5;

            pool.SocketConnectTimeout = 1000;
            pool.SocketTimeout = 3000;

            pool.MaintenanceSleep = 30;
            pool.Failover = true;

            pool.Nagle = false;
            pool.Initialize();

            // 获得客户端实例
            mc = new MemcachedClient();
            mc.EnableCompression = false;
        }

        /// <summary>
        /// 向Memcache中写数据
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        public static void Set(string key, object value)
        {
            mc.Set(key,value);
        }

        /// <summary>
        /// 向Memcache中写数据
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <param name="value"></param>
        /// <param name="time"></param>
        public static void Set(string key, object value, DateTime time)
        {
            mc.Set(key,value,time);
        }

        /// <summary>
        /// 获取Memcahce中的数据
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static object Get(string key)
        {
            return mc.Get(key);
        }

        /// <summary>
        /// 删除Memcache中的数据
        /// </summary>
        /// <param name="key"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool Delete(string key)
        {
            if (mc.KeyExists(key))
            {
                return mc.Delete(key);
            }
            return false;
        }
    }
}

 在配置configuration文件中添加节点：

<appSettings>
  <add key="Test" value="Test"/>
</appSettings>

调用方法：

/// <summary>
/// 使用Memcache代替Session解决数据在不同Web服务器之间共享的问题。
/// </summary>
/// <param name="userName"></param>
public void MemcacheRespCookies(string userName)
{
    string sessionId = Guid.NewGuid().ToString();//作为Memcache的key
    Common.MemcacheHelper.Set(sessionId, Common.SerializerHelper.SerializeToString(userName), DateTime.Now.AddMinutes(20));//使用Memcache代替Session解决数据在不同Web服务器之间共享的问题。
    Response.Cookies[LOGINUSER].Value = sessionId;//将Memcache的key以cookie的形式返回到浏览器端的内存中，当用户再次请求其它的页面请求报文中会以Cookie将该值再次发送服务端。
}