Memcached — программное обеспечение, реализующее сервис кэширования данных в оперативной памяти на основе хеш-таблицы.
С помощью клиентской библиотеки (для C/C++, Ruby, Perl, PHP, Python, Java, .Net и др.) позволяет кэшировать данные в оперативной памяти множества доступных серверов. Распределение реализуется путём сегментирования данных по значению хеша ключа по аналогии с сокетами хеш-таблицы. Клиентская библиотека, используя ключ данных, вычисляет хеш и использует его для выбора соответствующего сервера. Ситуация сбоя сервера трактуется как промах кэша, что позволяет повышать отказоустойчивость комплекса за счёт наращивания количества memcached-серверов и возможности производить их горячую замену.
В API memcached есть только базовые функции: выбор сервера, установка и разрыв соединения, добавление, удаление, обновление и получение объекта, а также Compare-and-swap. Для каждого объекта устанавливается время жизни, от 1 секунды до бесконечности. При исчерпании памяти более старые объекты автоматически удаляются. Для PHP также есть уже готовые библиотеки PECL для работы с memcached, которые дают дополнительную функциональность.
По умолчанию memcached использует порт 11211.
Пример кода
Обратите внимание, что все функции, описанные в этом разделе, написаны на псевдокоде. Синтаксис вызова Memcached может отличаться в зависимости от используемого языка программирования и используемого API.
Запрос к базе данных (без использования memcached) может выглядеть как в следующем примере:
function get_foo(int userid) {
result = db_select("SELECT * FROM users WHERE userid = ?", userid);
return result;
}
После введения использования memcached этот же вызов может выглядеть следующим образом (здесь и далее используется псевдокод, синтаксис вызова memcached может отличаться):
function get_foo(int userid) {
/* вначале проверить кэш */
data = memcached_fetch("userrow:" + userid);
if (!data) {
/* не найдено: запросить БД */
data = db_select("SELECT * FROM users WHERE userid = ?", userid);
/* сохранить в кэше для будущих запросов */
memcached_add("userrow:" + userid, data);
}
return data;
}
Сервер вначале проверит, хранит ли Memcached значение с уникальным ключом «userrow: userid», где userid является некоторым числом. Если кэш не содержит такие данные, сервер сделает запрос к БД, как обычно, и установит уникальный ключ, используя вызов к memcached API.
Однако, если использовать только этот вызов к API, сервер может вернуть некорректные данные после любого обновления БД: Memcached будет хранить и возвращать устаревшие данные. Поэтому, в дополнение к вызову на занесение данных в кэш, также необходимо и обновление:
function update_foo(int userid, string dbUpdateString) {
/* вначале обновить БД */
result = db_execute(dbUpdateString);
if (result) {
/* обновление БД состоялось: подготовить данные для занесения в кэш*/
data = db_select("SELECT * FROM users WHERE userid = ?", userid);
/* последняя строка также могла выглядеть наподобие data = createDataFromDBString(dbUpdateString); */
/* занести обновленные данные в кэш */
memcached_set("userrow:" + userid, data);
}
}
Этот вызов обновит кэшированные данные, чтобы они соответствовали новым данным в базе данных, только если запрос на обновление базы закончится успехом. Другой подход может заключаться в том, чтобы очистить кэш по данному ключу с помощью функции Memcached, чтобы последующий вызов не нашел данные в кэше и запросил их в базе данных. Аналогичные действия нужны и в случае удаления данных из базы данных, чтобы кэш оставался корректным либо частично незаполненным.
Примечания
Ссылки
