1. 背景介绍
memcache 是很早的一种缓存机制，这个缓存主要是用内存来提高数据缓存的访问量和并发处理量。 个人的理解， 它的数据格式是key和value的格式，value支持多种形式的数据格式，可以是数组，对象字符等类型。 而memcache关键是一种建立在内存的缓存机制，所以关键还是对内存的的使用和利用。直接把输入流的数据直接进入内存，然后给数据分配内存空间，对于长期不使用的数据可以根据LRU算法，清理完成。
1.1 定义
- memcached是一个高性能，分布式的内存对象缓存系统，通常是本质上的，但最初用于通过减轻数据库负载来加速动态Web应用程序。
1.2 目的是什么？
提供一套高效的基于内存的缓存服务。
- 解决key和value的内存存储，提高存储性能
- 解决高并发的处理机制，采用Libevent事件模型
- 解决珍贵的内存资源的管理，
- 采用LRU，最少使用的内存，把其序列化到辅助存储（硬盘，磁盘）。 LRU 在分配的容量基础上，计算容量池中最少使用的资源，然后把资源进行消耗。
- 内存分配的算法提供，采用Slab算法，主要是提前分配一些内存区域，可以根据存储的数据大小直接存放。 在设置的支持最大内存的基础进行chunk分块。（具体可以根据业务的存储数据大小来调优） 如2G内存，按照1M分块，这样可以分为2048块。 在1M的分块里面，我们可以采用1，2，4，... 来申请相应的内存区域来方便数据的存储。 至于是否可以使用虚拟内存算法解决内存碎片的问题，这个还需要深入的了解下。
2. 机制/工作原理 ，查看
工作原理，是建立在提供高效的内存缓存服务机制上一套缓存机制。
工作原理：基于客户端和服务端模式，客户端发送key/value 数据服务请求，服务端接收客户端的数据请求处理，并返回相应的结果。 具体的处理机制如下:
- 客户端发送大量的数据请求给memcache
- memcache 先给这些数据放进kqueue队列中， 然后基于libevent I/O多路复用算法，采用异步非阻塞的启动多线程，进行数据的存储。 对于数据查询和存储，对于数据存储OK，返回数据的结果集
- memcache 需要对于存储的内存的数据进行管理，提高内存的使用效率。 主要的算法采用LRU算法机制，根据容量池中中使用次数最少的进行淘汰，或者说是命中最少的数据进行淘汰。
- memcache 的缓存命中，主要是采用hash算法，对于已经覆盖的hash桶，分配一块更大的hash区域，然后进行重新散列。 最后根据这些数据进行充分的利用。
3. 作用
3.1 高效的缓存机制
3.2 提高memcache的集群，提高memcache的高可用。
4. 存在什么风险？ 优缺点
4.1 memcache集群中有一个节点失效了，这样会影响到hash值的不正确。影响整个hash的效果
那么我们还可以从数据库及服务端再次计算得到该数据，并将其记录 在其它可用的Memcached实例上。
- 采用一致性hash， 就是把多个实例的hash 分布在不同的实例，一个实例挂掉了，不会影响到所有实例的重新计算的问题。
4.2 缓存失效的问题，会导致服务器实例和数据库过载的情况。
在设计缓存的时候，我们采用超出需求容量的方法来定义缓存。 如果需要5个memcahed的节点，我们会设计一个6个节点的服务端缓存系统，以增加整个系统的容错能力。
4.3 不能够很好的日志序列话，对于节点崩溃不能很好的更加日志进行恢复？
4.4 Memcache安装的坑，Memcache有两个客户端版本一个是memcache，另外一个是memcahed(新)，新客户端扩展需要安装libmemcached，查看
- mac中安装并配置memcached ，查看
1. memcached的机制
wget https://launchpadlibrarian.net/165454254/libmemcached-1.0.18.tar.gz
tar -zxvf libmemcached-1.0.18.tar.gz
cd libmemcached-1.0.18
phpize
./configure --prefix=/usr/lib/libmemcached --with-memcached
Configuration summary for libmemcached version 1.0.18
* Installation prefix: /usr/lib/libmemcached
* System type: apple-darwin16.7.0
* Host CPU: x86_64
* C Compiler: Apple LLVM version 8.1.0 (clang-802.0.42)
* C Flags: -g -O2
* C++ Compiler: Apple LLVM version 8.1.0 (clang-802.0.42)
* C++ Flags: -g -O2
* CPP Flags: -fvisibility=hidden
* LIB Flags:
* Assertions enabled: no
* Debug enabled: no
* Shared: yes
* Warnings as failure: no
* SASL support: yes
* make -j: 9
* VCS checkout: no
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5. 概念的解析
5.1 一致性hash算法，查看
采用2的32次方，常见的是4个G的使用内存使用空间。 一直性hash在分布式哈希实现过程中充当了非常重要的角色。 它有什么要求？
- 所有的hash 尽可能的分布在所有的缓冲区中。这样避免hash分配不均，影响hash的效率。（平衡性）
- 对于节点的失效和出现问题是正常的情况，而怎么来保证新增和失效的节点是一致有效的，这样需要保证实例受到影响不会影响其，已有的实例的hash变化。 （单调性）
- 对于增加的实例的节点会靠近改实例的内容里面，并且对于新增或者删除实例都会对hash进行顺时针的迁移。
- 跟平衡性相似，整理更多的是解决，hash的分散性。 尽可能的把hash分散，并提供统一的节点视图，这样就解决相同的内容映射到不同的终端和缓冲区中。
- 负载：根据实际情况，减少实例机器的压力。 并提供过载扩容。
5.2 一致性hash与虚拟节点的关系
提供虚拟节点的方式，给每个节点提供多份副本，这样即使一个几点挂掉了，可以在相邻的节点调用相应的服务。
6. Case
6.1 阿里的LRU算法模式
附：阿里2014笔试题一道：
某缓存系统采用LRU淘汰算法，假定缓存容量为4,并且初始为空，那么在顺序访问一下数据项的时候：1,5,1,3,5,2,4,1,2出现缓存直接命中的次数是？，最后缓存中即将准备淘汰的数据项是？
答案：3， 5
解答：
1调入内存 1
5调入内存 1 5
1调入内存 5 1（命中 1，更新次序）
3调入内存 5 1 3
5调入内存 1 3 5 （命中5）
2调入内存 1 3 5 2
4调入内存（1最久未使用，淘汰1） 3 5 2 4
1调入内存（3最久未使用，淘汰3） 5 2 4 1
2调入内存 5 4 1 2（命中2）
因此，直接命中次数是3,最后缓存即将准备淘汰的数据项是5
