應用系統都將數據保存在關系數據庫中,應用服務器從中讀取數據並在瀏覽器中顯示。 但隨着數據量的增大、用戶訪問的集中,就會出現DB的負擔加重、應用系統延遲等重大影響。 制約高並發訪問的因素往往是讀寫性能較慢的IO,為了提高應用程序的訪問性能,將一些常用的數據緩存在內存中可以大幅度提高訪問效率。
在.NET中提供了一個Cache類可以實現這些功能, 如ASP.NET中的HttpContext 對象,微軟也封裝了Cache Enterprise Library來解決基本的緩存問題。 在大部分情況下我們都可以使用Cache類來提高.NET的性能,但是使用Cache類也有一些不足,比如我們不能指定Cache類所占用的內存的大小。其次,針對大型Web站點我們需要緩存大量數據,因此需要將Cache中緩存的數據移到另一台機器,甚至多台專用緩存服務器上,即使用分布式緩存方案。 分布式緩存的特點是緩存的數據不必和應用程序在同一台機器上,從而大大增強了緩存數據的復用性。
memcached是一個免費開源、高性能、分布式內存緩存系統,用於大型Web站點的性能優化提升,減少DB及文件系統的訪問壓力。 memcached是高性能的分布式內存緩存服務器。 一般的使用目的是,通過緩存數據庫查詢結果,減少數據庫訪問次數,以提高動態Web應用的速度、提高可擴展性。

Memcached是一個基於Key-value鍵值存儲模型。 由於使用了高效Key的hash算法來設計存儲數據結構,並且設計了精心的內存分配器,所以查詢性能非常高,時間復雜度達到O(1),即無論你存儲多少數據項,查詢任何數據定位的時間都一樣高效,不會有任何變化。
目前有多種平台的Memcached版本,比如Linux、FreeBSD、Solaris 、Mac OS X及Windows平台。
可在官網下載到最新版本: http://memcached.org/ (LINUX) 。 這里,我們安裝Windows版本來演示。Windows版本安裝步驟為:
1) 下載memcache for windows。下載地址:http://download.csdn.net/detail/tinysoft/5521891 ,解壓到d:\memcached。
2) 在命令行狀態下輸入: d:\memcached\memcached.exe -d install 。至此memcached已經安裝成windows服務
3) 在命令行下輸入: d:\memcached\memcached.exe -d start 以啟動memcached服務。當然也可以選擇在windows服務中啟動。
安裝后可以指定Memcached監聽的端口和最大內存大小。如果緩存的數據大小超過指定內存,那么Memcached就會按照LRU算法將最近不常訪問的數據項淘汰掉。新增的緩存數據就可以使用這些標記為失效的數據所占用的內存,就不會導致memcached內存不夠的問題。此外,為了提高性能,在緩存數據過期后Memcached並不是從物理內存中刪除緩存的數據,僅僅在取出更改數據緩存時檢查它是否已過期。
² DOS以命令行啟動Memcached: memcached.exe -p 11211 -m 512 (端口11211,內存512M)。
² DOS命令行查看memcached狀態:telnet localhost 11211 (輸入命令stats)
Memcached命令大全:
1:
2: -p 監聽的端口
3: -l 連接的IP地址, 默認是本機
4: -d start 啟動memcached服務
5: -d restart 重起memcached服務
6: -d stop|shutdown 關閉正在運行的memcached服務
7: -d install 安裝memcached服務
8: -d uninstall 卸載memcached服務
9: -u 以的身份運行 (僅在以root運行的時候有效)
10: -m 最大內存使用,單位MB。默認64MB
11: -M 內存耗盡時返回錯誤,而不是刪除項
12: -c 最大同時連接數,默認是1024
13: -f 塊大小增長因子,默認是1.25
14: -n 最小分配空間,key+value+flags默認是48
15: -h 顯示幫助
有很多.NET版本的Memcached客戶端程序,Memcached .NET客戶端:
1) enyim.com Memcached Client
下載地址:http://nuget.org/packages/EnyimMemcached/
2) NET memcached client library
下載地址:https://sourceforge.net/projects/memcacheddotnet
3) Memcached Providers
下載地址:http://www.codeplex.com/memcachedproviders
4) BeIT Memcached
下載地址:http://code.google.com/p/beitmemcached/
我們也可以用NuGet包直接安裝,在包管理器中搜索:enyim,安裝之。
1.5.3. Enyim.Cachine Memcached配置
在項目中使用Memcached,添加Enyim.Caching.dll引用。更改config配置Memcached:
1: <configSections>
2:
3: <sectionGroup name="enyim.com">
4:
5: <section name="memcached" type="Enyim.Caching.Configuration.MemcachedClientSection, Enyim.Caching" />
6:
7: </sectionGroup>
8:
9: <section name="memcached" type="Enyim.Caching.Configuration.MemcachedClientSection, Enyim.Caching" />
10:
11: </configSections>
12:
13: <enyim.com>
14:
15: <memcached>
16:
17: <servers>
18:
19: <!-- put your own server(s) here-->
20:
21: <add address="huhm" port="11211" />
22:
23: <!--<add address="huhm2" port="20004" />-->
24:
25: </servers>
26:
27: <socketPool minPoolSize="10" maxPoolSize="100" connectionTimeout="00:00:10" deadTimeout="00:02:00" />
28:
29: </memcached>
30:
31: </enyim.com>
32:
33: <memcached keyTransformer="Enyim.Caching.TigerHashTransformer, Enyim.Caching">
34:
35: <servers>
36:
37: <add address="huhm" port="11211" />
38:
39: <!--<add address="huhm2" port="20004" />-->
40:
41: </servers>
42:
43: <socketPool minPoolSize="2" maxPoolSize="100" connectionTimeout="00:00:10" deadTimeout="00:02:00" />
44:
45: </memcached>
46:
需要分布式緩存的對象需要序列化,在.Net中對實體加上 [Serializable]標記。
1: [Serializable]
2:
3: public class Article
4:
5: {
6:
7: public long Article_ID { get; set; }
8:
9: public string Title { get; set; }
10:
11: public DateTime Date_Created { get; set; }
12:
13: public bool Draft { get; set; }
14:
15: public string Content { get; set; }
16:
17: }
1: //by tinyhu,2013
2:
3: public List<Article> GetAllFromMemcached()
4:
5: {
6:
7: List<Article> lstArticle = memCachedClient.Get<List<Article>>("LstArticle");
8:
9: if (lstArticle == null)
10:
11: {
12:
13: lstArticle = this.ArticleDao.GetAll().ToList();
14:
15: memCachedClient.Store(Enyim.Caching.Memcached.StoreMode.Add, "LstArticle", lstArticle);
16:
17: }
18:
19: return lstArticle;
20:
21: }
22:
23: //by tinyhu,2013
24:
25: public string GetMyBlog(long questionId)
26:
27: {
28:
29: string cacheKey = GetCacheKey(questionId);
30:
31: string body = cacheService.Get<string>(cacheKey);
32:
33: if (body == null)
34:
35: {
36:
37: DiscussQuestion question = Database.SingleOrDefault<DiscussQuestion>(questionId);
38:
39: body = question.Body ?? string.Empty;
40:
41: cacheService.Add(cacheKey, body, CachingExpirationType.SingleObject);
42:
43: }
44:
45: return body;
46:
47: }
48:
使用Memcached分布式緩存可以大大提高應用程序的性能, 根據經驗Memcached可以將單台服務器的並發訪問效率提升了幾十~數百倍(我在本機測試性能提升500倍)。
1.6. 緩存策略
當然,在實際應用系統中需要考慮緩存策略,緩存什么時候過期,如何對實體進行緩存,如何保證與數據庫的同步。(待續 …)

