Memcached
Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态Web应用以减轻数据库负载。它通过在内存中缓存数据和对象来减少读取数据库的次数，从而提高动态、数据库驱动网站的速度。Memcached基于一个存储键/值对的hashmap。其守护进程（daemon ）是用C写的，但是客户端可以用任何语言来编写，并通过memcached协议与守护进程通信。
Memcached安装和基本使用
Memcached安装：
wget http://memcached.org/latest
tar -zxvf memcached-1.x.x.tar.gz
cd memcached-1.x.x
./configure && make && make test && sudo make install
# PS：依赖libevent
yum install libevent-devel
apt-get install libevent-dev
启动Memcached
memcached -d -m 10 -u root -l 10.211.55.4 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid
参数说明: -d 是启动一个守护进程
-m 是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB
-u 是运行Memcache的用户
-l 是监听的服务器IP地址
-p 是设置Memcache监听的端口,最好是1024以上的端口
-c 选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，按照你服务器的负载量来设定
-P 是设置保存Memcache的pid文件
Memcached命令
存储命令: set/add/replace/append/prepend/cas
获取命令: get/gets
其他命令: delete/stats..
Python操作Memcached
安装API
python操作Memcached使用Python-memcached模块
下载安装：https://pypi.python.org/pypi/python-memcached
1、第一次操作
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True) mc.set("foo", "bar")
ret = mc.get('foo')
print ret
Ps：debug = True 表示运行出现错误时，现实错误信息，上线后移除该参数。
2、天生支持集群
python-memcached模块原生支持集群操作，其原理是在内存维护一个主机列表，且集群中主机的权重值和主机在列表中重复出现的次数成正比
主机 权重 1.1.1.1 1
1.1.1.2 2
1.1.1.3 1
那么在内存中主机列表为： host_list = ["1.1.1.1", "1.1.1.2", "1.1.1.2", "1.1.1.3", ]
如果用户根据如果要在内存中创建一个键值对（如：k1 = "v1"），那么要执行一下步骤：
- 根据算法将 k1 转换成一个数字
- 将数字和主机列表长度求余数，得到一个值 N（ 0 <= N < 列表长度 ）
- 在主机列表中根据 第2步得到的值为索引获取主机，例如：host_list[N]
- 连接 将第3步中获取的主机，将 k1 = "v1" 放置在该服务器的内存中
代码实现如下：
mc = memcache.Client([('1.1.1.1:12000', 1), ('1.1.1.2:12000', 2), ('1.1.1.3:12000', 1)], debug=True)
mc.set('k1', 'v1')
3、add 添加一条键值对，如果已经存在的 key，重复执行add操作异常
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
mc.add('k1', 'v1') # mc.add('k1', 'v2') # 报错，对已经存在的key重复添加，失败！！！
4、replace replace 修改某个key的值，如果key不存在，则异常
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
# 如果memcache中存在kkkk，则替换成功，否则一场 mc.replace('kkkk','999')
5、set 和 set_multi
set 设置一个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改 set_multi 设置多个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
mc.set('key0', 'wupeiqi')
mc.set_multi({'key1': 'val1', 'key2': 'val2'})
6、delete 和 delete_multi
delete 在Memcached中删除指定的一个键值对 delete_multi 在Memcached中删除指定的多个键值对
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
mc.delete('key0')
mc.delete_multi(['key1', 'key2'])
7、get 和 get_multi
get 获取一个键值对 get_multi 获取多一个键值对
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
val = mc.get('key0')
item_dict = mc.get_multi(["key1", "key2", "key3"])
8、append 和 prepend
append 修改指定key的值，在该值 后面 追加内容 prepend 修改指定key的值，在该值 前面 插入内容
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
# k1 = "v1"
mc.append('k1', 'after')
# k1 = "v1after"
mc.prepend('k1', 'before')
# k1 = "beforev1after"
9、decr 和 incr
incr 自增，将Memcached中的某一个值增加 N （ N默认为1 ） decr 自减，将Memcached中的某一个值减少 N （ N默认为1 ）
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True)
mc.set('k1', '777')
mc.incr('k1')
# k1 = 778
mc.incr('k1', 10)
# k1 = 788 mc.decr('k1') # k1 = 787
mc.decr('k1', 10)
# k1 = 777
10、gets 和 cas
如商城商品剩余个数，假设改值保存在memcache中，product_count = 900 A用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900 B用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900
如果A、B用户均购买商品
A用户修改商品剩余个数 product_count＝899 B用户修改商品剩余个数 product_count＝899
如此一来缓存内的数据便不在正确，两个用户购买商品后，商品剩余还是 899 如果使用python的set和get来操作以上过程，那么程序就会如上述所示情况！
如果想要避免此情况的发生，只要使用 gets 和 cas 即可，如：
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True,cache_cas=True)
v = mc.gets('product_count')
# ... # 如果有人在gets之后和cas之前修改了product_count，那么，下面的设置将会执行失败，剖出异常，从而避免非正常数据的产生
mc.cas('product_count', "899")
Ps：本质上每次执行gets时，会从memcache中获取一个自增的数字，通过cas去修改gets的值时，会携带之前获取的自增值和memcache中的自增值进行比较，如果相等，则可以提交，如果不想等，那表示在gets和cas执行之间，又有其他人执行了gets（获取了缓冲的指定值）， 如此一来有可能出现非正常数据，则不允许修改。
二、操作Mmecached
- 安装API
python -m pip install python-memcached
- 启动memcached
memcached -d -u root -p 12000 -m 50
memcached -d -u root -p 12001 -m 50
memcached -d -u root -p 12002 -m 50
参数说明:
-d 是启动一个守护进程
-m 是分配给Memcache使用的内存数量，单位是MB
-u 是运行Memcache的用户
-l 是监听的服务器IP地址
-p 是设置Memcache监听的端口,最好是1024以上的端口
-c 选项是最大运行的并发连接数，默认是1024，按照你服务器的负载量来设定
-P 是设置保存Memcache的pid文件
- Python Memcached模块对于memcached集群的支持
python-memcached模块原生支持集群操作，其原理是在内存维护一个主机列表，且集群中主机的权重值和主机在列表中重复出现的次数成正比
主机 权重 1.1.1.1 1
1.1.1.2 2
1.1.1.3 1
那么在内存中主机列表为：
host_list = ["1.1.1.1", "1.1.1.2", "1.1.1.2", "1.1.1.3", ]
如果用户根据如果要在内存中创建一个键值对（如：k1 = "v1"），那么要执行一下步骤：
- 根据算法将 k1 转换成一个数字
- 将数字和主机列表长度求余数，得到一个值 N（ 0 <= N < 列表长度 ）
- 在主机列表中根据 第2步得到的值为索引获取主机，例如：host_list[N]
- 连接 将第3步中获取的主机，将 k1 = "v1" 放置在该服务器的内存中
代码实现如下：
mc = memcache.Client([('1.1.1.1:12000', 1), ('1.1.1.2:12000', 2), ('1.1.1.3:12000', 1)], debug=True)
mc.set('k1', 'v1')
- add(keyname, value)
add 新增一个key，如果key存在则报错
obj.add('k1', 'v1')
obj.add('k1', 'v1')
v1 = obj.get('k1')
print('v1: ', v1)
out: MemCached: while expecting 'STORED', got unexpected response 'NOT_STORED' # 如果添加的key存在，则报错
v1: v1
- replace(keyname, new_value)
obj.replace('k1', 'new_v1')
v1 = obj.get('k1')
print('v1: ', v1)
out:
v1: new_v1
- set 和 set_multi
set 设置一个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改
get 获取一个键值对
set_multi 设置多个键值对，如果key不存在，则创建，如果key存在，则修改
get_multi 获取多个键值对
# set 和 get
obj.set('k1', 'modify_v1')
obj.set('k2', 'newadd_v2')
v1 = obj.get('k1')
print('v1: ', v1)
v2 = obj.get('k2')
print('v2: ', v2)
out: v1: modify_v1
v2: newadd_v2
# set_multi 和 get_multi
obj.set_multi({'k3':'v3', 'k4':'v4'})
print(obj.get_multi(['k3','k4']))
out:
{'k3': 'v3', 'k4': 'v4'}
- delete 和 delete_multi
obj.delete('k1') # 如果key存在，则删除，key不存在，也不报错
print(obj.get('k1'))
out:
None
obj.delete_multi(['k3', 'k4']) # 批量删除key，不存在也不报错
print(obj.get_multi(['k3','k4']))
out:
{}
- append 和 prepend
append 修改指定key的值，在该值 后面 追加内容 prepend 修改指定key的值，在该值 前面 插入内容
obj.add('k1', 'middle')
obj.append('k1','-right')
obj.prepend('k1', 'left-')
print(obj.get('k1'))
out:
left-middle-right
- decr 和 incr
incr 自增，将Memcached中的某一个值增加 N （ N默认为1 ） decr 自减，将Memcached中的某一个值减少 N （ N默认为1 ）
obj.set('k2', '0')
obj.incr('k2',delta=2)
print(obj.get('k2'))
obj.decr('k2') # 默认delta=1
print(obj.get('k2'))
out:
2
1
- gets 和 cas
如商城商品剩余个数，假设改值保存在memcache中，product_count = 900 A用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900 B用户刷新页面从memcache中读取到product_count = 900
如果A、B用户均购买商品
A用户修改商品剩余个数 product_count＝899 B用户修改商品剩余个数 product_count＝899
如此一来缓存内的数据便不在正确，两个用户购买商品后，商品剩余还是 899 如果使用python的set和get来操作以上过程，那么程序就会如上述所示情况！
如果想要避免此情况的发生，只要使用 gets 和 cas 即可，如：
#!/usr/bin/env python #
-*- coding:utf-8 -*-
import memcache
mc = memcache.Client(['10.211.55.4:12000'], debug=True, cache_cas=True)
v = mc.gets('product_count') # ... # 如果有人在gets之后和cas之前修改了product_count，那么，下面的设置将会执行失败，抛出异常，
从而避免非正常数据的产生 mc.cas('product_count', "899")
Ps：本质上每次执行gets时，会从memcache中获取一个自增的数字，通过cas去修改gets的值时，会携带之前获取的自增值和memcache中的自增值进行比较，如果相等，则可以提交，如果不想等，那表示在gets和cas执行之间，又有其他人执行了gets（获取了缓冲的指定值）， 如此一来有可能出现非正常数据，则不允许修改。
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