统缓存全解析7：第三方分布式缓存解决方案 Memcached和Cacheman

Memcached — 分布式缓存系统

1.Memcached是什么?

    Memcached是高性能的，分布式的内存对象缓存系统，用于在动态应用中减小数据库负载，提高访问速度。Memcached经过在内存里维护一个统一 的巨大的hash表，它可以用来存储各类格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。Memcached由Danga Interactive最初为了加速 LiveJournal网站访问速度而开发的,后来被不少大型的网站采用。起初做者编写它多是为了提升动态网页应用，为了减轻数据库检索的压力，来作的 这个缓存系统。它的缓存是一种分布式的，也就是能够容许不一样主机上的多个用户同时访问这个缓存系统，这种方法不只解决了共享内存只能是单机的弊端，同时也 解决了数据库检索的压力，最大的优势是提升了访问获取数据的速度！基于memcached做者对分布式cache的理解和解决方案。memcached完 全能够用到其余地方 好比分布式数据库，分布式计算等领域。Memcached将数据库负载大幅度下降，更好的分配资源，更快速访问。

2.Memcached工做机制

    经过在内存中开辟一块区域来维持一个大的hash表来加快页面访问速度，和数据库是独立的。可是目前主要用来缓存数据库的数据。容许多个server经过 网络造成一个大的hash，用户没必要关心数据存放在哪，只调用相关接口就可。存放在内存的数据经过LRU算法进行淘汰出内存。同时能够经过删除和设置失效 时间来淘汰存放在内存的数据。

    如今一些.NET开发人员开始放弃ASP.NET内置的缓存机制，转而使用Memcached——一种分布式的内存缓存系统。当运行在单独的Web服务器 上，你能够很容易地清除一个已经确认被改变了的缓存。惋惜，ASP.NET没有一个很好的方法来支持多服务器。每一个服务器上的缓存都对其余缓存的改变一无 所知。

    ASP.NET容许经过基于文件系统和数据库表的触发器来做废一个缓存。然而，这也存在问题，好比数据库触发器须要使用昂贵的轮询，以及触发器自己冗长的编程。可是，咱们仍是有其余的选择的。

    不像ASP.NET内置的缓存机制，Memcached是一个分布式的缓存系统。任何Web服务器都能更新或删除一个缓存项，而且全部其余的服务器都能在 下次访问这些缓存项的时候自动获取到更新的内容。这是经过把这些缓存项存储在一个或者多个缓存服务器上来实现的。每个缓存项都根据它的关键字的哈希值来 分配到一个服务器上。

    表面看来，Memcached针对ASP.NET的API就像和内置的API同样。这让开发人员很容易地转换到Memcached上，仅仅经过在代码中查找和替换便可实现。

    一个被推荐的解决方案是不根据缓存项的关键字来生成哈希键值。这将容许开发人员可以让一个给定页面中须要的全部缓存项，尽可能存放在同一个服务器上。惋惜，基于数据保存的地方而不是基于缓存项自身的关键字来生成哈希键，很容易产生错误，须要仔细来实现（这个算法）。

     Memcached是基于Linux运行的，你能够在BSD的许可协议下使用Memcached。他也提供了针对C#的客户端以及Perl、Python、PHP、Java和其余语言的API：http://www.danga.com/memcached/apis.bml。还有一个Win32的移植版本(http://jehiah.cz/projects/memcached-win32/)，可让Memcached运行在非Linux的机器上。

 

     Cacheman — .NET架构下的分布式缓存项目

      Cacheman听说是由微软旗下的 Popfly 项目组成员 Sriram Krishnan 的做品。是他用业余时间开发的。最新的状况是，微软的 Popfly 网站已经“悄悄地”的作了更新，就是采用了 Krishnan 的 Cacheman，更新了缓存机制。该项缓存技术更新带来的性能提高很是显著，根据Popfly团队中的 John Montgomery 的说法：加载一个已有的Mashup应用时，能够带来2到6倍的性能提高。

       这些说法也获得了 Krishnan 本人的确认。他提到这是Cacheman 的第一次的实际应用，并自豪的说 Cacheman 不费吹灰之力就拿下了 Popfly 的所有访问量。

     简单介绍一下 Cacheman 这个项目。主要参照 Krishnan的博客对Cacheman的介绍。

Cacheman是一个基于Windows平台的快速分布式哈希表。是由纯托管代码实现。中间搁置了有几个月，直到最近才开始从新上马这个项目，很可能就是由于Popfly项目须要的缘故才开始着手的。

     Krishnan本人对 memcached 很感兴趣，因而建立了 Cacheman。Cacheman上有不少 memcached 的影子，好比与memcached类似的文本通信协议。Cacheman的通信协议公开，任何人能够根据本身偏心的语言环境写客户端。 Krishnan 在本身家用PC（2.4GHz Intel Core 2 带2GB内存）上进入测试，达到了每秒16000次左右的请求，而且仍是服务器与客户端都是在同一台服务器下完成的。

    现这款产品还不太完善，做者自身也提到：在Cacheman作指定key的GET/SET/DELETE操做时，客户端须要弄清须要与哪一 台Cacheman服务器通信，为此要对该key作一个快速FNV哈希而后求余获得应该和几台服务器中的哪台服务器通信。但该法的缺点在于新增或删除一个 服务器节点时，缓存节点须要大规模迁移。修复该问题须要一致性的哈希算法，做者表示尚未时间解决此事。做者提出了采用中心架构的“主缓存服务器”的解决 办法，让客户端轮询主缓存服务器来获取应该与那个缓存服务器通信，但他也觉的这样作增长了复杂性，会带来些新问题。

    能够感受到，因为 Cacheman 这个我的项目已经介入到 Popfly 这个正式产品中，可能很快就会被微软吸纳为正式产品，所以若是有人采用这个产品作本身缓存的解决方案的话，应该没必要太担忧后续的产品升级及文档支持服务， 它的将来前途值的期待。说不定 Krishnan 会从 Popfly 项目脱身出来专职负责这个 Cacheman 项目。

目前最新的版本是0.0.2版 ：http://www.sriramkrishnan.com/code/。