缓存系统中的主要使用的数据结构是什么

缓存系统中的主要使用的数据结构是memcached。

memcached是一套分布式的高速缓存系统，由LiveJournal的Brad Fitzpatrick开发，但被许多网站使用。这是一套开放源代码软件，以BSD license授权发布。

memcached的API使用三十二比特的循环冗余校验（CRC-32）计算键值后，将数据分散在不同的机器上。当表格满了以后，接下来新增的数据会以LRU机制替换掉。

由于memcached通常只是当作缓存系统使用，所以使用memcached的应用程序在写回较慢的系统时（像是后端的数据库）需要额外的代码更新memcached内的数据。

扩展资料：

一、存储方式

为了提高性能，memcached中保存的数据都存储在memcached内置的内存存储空间中。由于数据仅存在于内存中，因此重启memcached、重启操作系统会导致全部数据消失。

另外，内容容量达到指定值之后，就基于LRU(Least Recently Used)算法自动删除不使用的缓存。memcached本身是为缓存而设计的服务器，因此并没有过多考虑数据的永久性问题。

二、通信分布式

memcached尽管是“分布式”缓存服务器，但服务器端并没有分布式功能。各个memcached不会互相通信以共享信息。那么，怎样进行分布式呢？这完全取决于客户端的实现。本文也将介绍memcached的分布式。

Memcached存储单个item最大数据是在1MB内，如果数据超过1M,存取set和get是都是返回false，而且引起性能的问题。

我们之前对排行榜的数据进行缓存，由于排行榜在我们所有sql select查询里面占了30%，而且我们排行榜每小时更新一次，所以必须对数据做缓存。为了清除缓存方便，把所有的用户的数据放在同一key中，由于memcached:set的时候没有压缩数据。在测试服测试的时候，没发现问题，当上线的时候，结果发现，在线人数刚刚490人的时候，服务器load average飘到7.9。然后我们去掉缓存，一下子就下降到0.59。

所以Memcahce不适合缓存大数据，超过1MB的数据，可以考虑在客户端压缩或拆分到多个key中。大的数据在进行load和uppack到内存的时候需要花很长时间，从而降低服务器的性能。

Memcached支持最大的存储对象为1M。这个值由其内存分配机制决定的。

memcached默认情况下采用了名为Slab Allocator的机制分配、管理内存。在该机制出现以前，内存的分配是通过对所有记录简单地进行malloc和free来进行的。但是，这种方式会导致内存碎片，加重操作系统内存管理器的负担，最坏的情况下，会导致操作系统比memcached进程本身还慢。Slab Allocator就是为解决该问题而诞生的。Slab Allocator的基本原理是按照预先规定的大小，将分配的内存分割成特定长度的块，以完全解决内存碎片问题.

今天（2012-03-16）我们重新测试了memcached ::set的数据大小。可能是我们用php的memcached扩展是最新版，set数据的时候是默认压缩的。set 数据：

$ac = new memcahed();

$data = str_repeat('a', 1024* 1024); //1M的数据

$r = $ac->set('key', $data, 9999);

//或者

$data = str_repeat('a', 1024* 1024*100);//100M的数据

$r = $ac->set('key', $data, 9999);

不论是1M的数据还是100M的数据，都能set成功。后来我发现，memcachedset数据的时候是默认压缩的。由于这个这个是重复的字符串，压缩率高达1000倍。因此100M的数据压缩后实际也就100k而已。

当我设置：

$ac->setOption(memcahed::OPT_COMPRESSION,0); //不压缩存储数据。

$data = str_repeat('a', 1024* 1024); //1M数据

$r = $ac->set('key', $data, 9999);//1M的数据set不成功。

也就是说memcached server不能存储超过1M的数据，但是经过客户端压缩数据后，只要小于1M的数据都能存储成功。

memcached相关知识：

1、memcached的基本设置

1）启动Memcache的服务器端

# /usr/local/bin/memcached -d -m 10 -u root -l 192.168.0.200 -p 12000 -c 256 -P /tmp/memcached.pid

-d选项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，我这里是10MB，

-u是运行Memcache的用户，我这里是root，

-l是监听的服务器IP地址，如果有多个地址的话，我这里指定了服务器的IP地址192.168.0.200，

-p是设置Memcache监听的端口，我这里设置了12000，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，我这里设置了256，按照你服务器的负载量来设定，

-P是设置保存Memcache的pid文件，我这里是保存在 /tmp/memcached.pid，

2）如果要结束Memcache进程，执行：

# kill `cat /tmp/memcached.pid`

哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该

段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的。

2、适用memcached的业务场景？

1）如果网站包含了访问量很大的动态网页，因而数据库的负载将会很高。由于大部分数据库请求都是读操作，那么memcached可以显著地减小数据库负载。

2）如果数据库服务

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