Memcached

Memcached 是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，全世界有不少公司采用这个缓存系统来构建大负载的网站，以分担数据库的压力。Memcached 是通过在内存里维护一张统一的、巨大的 Hash 表来存储各种各样的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等。简单地说，就是将数据调用到内存中，然后从内存中读取，从而大大提高读取速度。因为 Memcached 是把数据存储到内存中，并且不具有自动同步数据的功能，所以不建议存储一些非常重要的数据，以免因为机器故障导致数据丢失。Memcached 的存储方式是以键－值对的方式存储。

安装Memcached

Memcached 官方只提供了 Linux 系统的安装包，作为练习，我们可以使用社区版提供的 Windows 版本。这里以 Windows 系统和 Ubuntu 系统为例讲解 Memcached 的安装和基本使用。

Windows系统

因为 Memcached 官方没有提供 Windows 版本，所以只能用社区版，读者可以到 https://www.runoob.com/Memcached/window-install-memcached.html 下载 Windows 版的 Memcached，下载完成后解压可以得到以下文件，如图 8-1 所示。

Figure 1. 图8-1 Memcached解压后的文件

在 cmd 命令行终端输入以下命令完成安装和启动。

安装：memcached.exe -d install。
启动：memcached.exe -d start。

Linux系统（Ubuntu）

因为 Memcached 官方是支持 Linux 系统的，所以在 Ubuntu 系统中可以直接使用 apt 命令完成安装。在 Ubuntu 系统中安装和启动的命令如下。

安装：sudo apt install memcached。
启动：/usr/bin/memcached -d start。

在启动 Memcached 时，还可以传递以下参数配置 Memcached 的运行方式。

-d：让 Memcached 在后台运行。
-m：指定占用多少内存，以 MB 为单位，默认是 64MB。
-p：指定运行监听的端口号，默认的端口号是 11211。
-l：如设置 -l0.0.0.0，表示允许其他机器通过本机 IP 地址连接到本机的 Memcached，默认只能本机连接。

telnet操作Memcached

Linux 和 Windows 系统都有 telnet 命令，以下命令都是在 Linux 的终端和 Windows 的 cmd 终端中完成的。在 Memcached 启动的前提下，在终端或者 cmd 中，输入 telnet 127.0.0.1 11211，即可进入 Memcached 命令界面。如果要连接其他机器的 Memcached，则把 127.0.0.1 改成目标机器的 IP 地址即可，并且目标机器在运行时，需要通过 -l 参数设置允许其他机器连接的状态。下面对在 Memcached 中使用的命令进行讲解。

set命令

使用 set 命令可以将数据添加到 Memcached 中，如果数据的键在 Memcached 中已存在，则会进行替换，语法如下。

set key zip timeout value_length

参数的说明如下。

key：此数据的键。
zip：是否压缩数据。
timeout：过期时间，单位为 s。
value_length：值的长度。

示例命令如下。

$ set username 0 60 7
$ zhiliao

以上命令，我们设置了键为 username 的数据，过期时间为 60s 后，值的总长度为 7。

add命令

add 命令也是用于添加数据，如果数据的键在 Memcached 中已存在，则会添加失败，语法如下。

add key zip timeout value_length

示例命令如下。

$ add username 0 60 7
$ zhiliao

get命令

get 命令用于从 Memcached 中获取数据，如果数据过期，则会获取失败，语法如下。

get key

示例命令如下。

get username

delete命令

delete 命令用于从 Memcached 中删除指定键－值对的数据，语法如下。

delete key

示例命令如下。

$ delete username

flush_all命令

flush_all 命令用于删除 Memcached 中的所有数据。注意：这条命令要谨慎使用，语法如下。

flush_all

stats命令

如果要查看当前 Memcached 的运行状态，如总共存储了多少条数据、总共有多少个连接，则可以通过 stats 命令查看，语法如下，命令执行结果如图8-2 所示。

stats

Figure 2. 图8-2 命令执行结果

Python操作Memcached

使用 Python 操作 Memcached 需要先安装 python-memcached，安装命令如下。

pip install python-memcached

安装完 python-memcached 包以后，就可以使用它来连接 Memcached 服务并操作 Memcached 了。下面介绍一下相关操作。

建立连接

建立连接，示例代码如下。

import memcache
mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'],debug=True)

上述代码中，首先导入了 memcache 模块，然后使用 memcache.Client 类创建了一个对象，并设置了连接到哪个 Memcached 服务器，而且为了更好地看到调试 Memcached 操作代码，设置 debug=True。后续对 Memcached 执行的操作，都是通过 memcache.Client 对象 mc 来实现的。

设置数据

通过 mc.set 可以设置一条数据，通过 mc.set_multi 可以一次性设置多条数据，并且通过 time 参数可以设置过期时间，示例代码如下。

mc.set('username','hello world',time=60*5)
mc.set_multi({'email':'xxx@qq.com','telphone':'111111'},time=60*5)

获取数据

通过 mc.get 方法可以获取指定键的值，示例代码如下。

mc.get("usename")

删除数据

通过 mc.delete 方法可以删除指定键的数据，示例代码如下。

mc.delete("usename")

自增长

通过 mc.incr 可以对整型类型的值进行自增长，每执行一次会把值加 1。如设置在线人数，示例代码如下。

mc.decr("online_count")

Memcached的安全性

Memcached 的操作不需要任何用户名和密码，只需要知道 Memcached 服务器的 IP 地址和端口号即可。因此使用 Memcached 时尤其要注意安全性。这里提供了以下两种安全的解决方案。

使用 -l 参数设置只有本地可以连接：这种方式就只能通过本机连接，其他机器都不能访问，可以达到最好的安全性。

使用防火墙关闭对外的 11211 端口：外网无法访问到本机的 11211 端口，也就无法访问到 Memcached 服务。这里以 Ubuntu 系统为例，设置防火墙相关的命令如下。

ufw enable        # 开启防火墙
ufw disable       # 关闭防火墙
ufw default deny  # 防火墙以禁止的方式打开，默认是关闭那些没有开启的端口
ufw deny 端口号   # 关闭某个端口
ufw allow 端口号  # 开启某个端口