1.memcache定義：是乙個自由、原始碼開放、高效能、分布式的分布式記憶體物件快取系統，用於動態web應用，以減輕資料庫的負載。其通過在記憶體中快取資料和物件來減少讀取資料庫的次數，從而提高**訪問的速度。其是儲存鍵值對的hashmap，在記憶體中對任意資料使用k-v儲存，資料可**於資料庫呼叫、api呼叫、頁面渲染結果。
2.memcache功能概括：快速部署，易於開發，能解決面對大規模資料快取的許多難題。
3.memcache與memcached的區別：
前者是專案名稱，後者是前者伺服器端可執行檔案的名稱。
4.memcache訪問模型：阿里技術專家李智慧型老師-《大型**技術架構 核心原理與案例分析》memcache部分
特別強調:memcache被稱為"分布式快取",但其本身完全不具備分布式功能，memcache集群之間不會相互通訊(與之對比，jboss cache某台伺服器有快取資料更新，會通知集群中其他機器更新快取或清除快取資料),所謂的"分布式",完全依賴於客戶端程式的實現，如圖所示：
5.基於上圖，梳理memcache一次寫快取的流程：
1、應用程式輸入需要寫快取的資料
2、api將key輸入路由演算法模組，路由演算法根據key和memcache集群伺服器列表得到一台伺服器編號
3、由伺服器編號得到memcache及其ip位址和埠號
4、api呼叫通訊模組和指定編號的伺服器通訊，將資料寫入該伺服器，完成一次分布式快取的寫操作
5、讀快取和寫快取一樣，使用相同的路由演算法和伺服器列表，應用程式只要查詢的是相同的key，memcache就能保證快取命中。
6.原理：這種memcache集群的方式也是從分割槽容錯性的方面考慮的，加入node2宕機，node2上儲存的資料都不可用了，由於集群中node1和node2還存在，下次請求node2中儲存的key值時，肯定沒有命中，這時會先從資料庫中拿到要快取的資料，然後路由演算法模組根據key值在node0和node1中選取乙個節點，把對應的資料放進去，這樣下次訪問就可以走快取了。
7.以上表明對伺服器集群的管理，路由演算法至關重要，就和負載均衡一樣，路由演算法決定著該訪問集群中的哪台伺服器。
8.例項》簡單路由演算法：
1、>>餘數hash演算法：string str 對應hashcode是50、伺服器數目3 取餘數是1 則str對應節點node1 路由演算法把str路由到node1伺服器上。 保證快取資料在整個伺服器集群中有比較均衡的分布。(不考慮伺服器集群伸縮性，餘數hash演算法幾乎滿足絕大多數快取路由需求，但是當分布式快取集群需要擴容的時候就比較難辦了)：當大部分被快取的資料因為伺服器擴容而不能正確讀取時，資料訪問的壓力就落在資料庫的身上了，這將大大超過資料庫的負載能力，嚴重的可能導致資料庫宕機。
2、>>一致性hash演算法：假設長度為232的整數環(一致性hash環)，根據節點名稱的hash值(分布為[0,232-1])將快取伺服器節點分配在該環上，對快取的資料key值進行hash演算法，然後按環的順時針查詢距離該key最近的伺服器節點，完成key到伺服器的對映查詢(如圖所示)。
如果增加一台伺服器節點(如圖所示)，則影響乙個key的值(本來在node1，新加乙個節點到了最近的node4)，因此採用一致性hash演算法也會影響整個集群，但只是影響加粗的那一段而已，相比餘數hash演算法，這個影響小的多，更有其特質：隨著集群規模的增大，繼續命中原有快取資料的概率會越來越小，雖有少數不能被讀到，但是這個比例足夠小，即使訪問資料庫也不會造成致命的負載壓力。
9.memcache實現原理：
memcache資料存放在記憶體中幾點情況說明：
<1>訪問資料速度比傳統的關係型資料庫要快(傳統關係型資料庫為了保持資料的永續性，資料存放在硬碟中，io操作慢)。
<2>memcache資料存放在記憶體中意味著只要被重啟了，資料就會消失。
<3>memcache資料存放在記憶體中勢必受到機器位數的限制。
因此，memcache將記憶體空間分為一組slab，每個slab有若干個page，每個page預設是1m(如：乙個slab占用100m記憶體的話，那麼這個slab下應該有100個page)
每個page裡包含一組chunk(真正存放資料的地方)，同乙個slab裡的chunk大小是固定的，有相同大小chunk的slab被組織在一起，成為slab_class。
memcache記憶體分配的方式稱為allocator，slab的數量是有限的，和啟動引數的配置有關。
針對memcache的記憶體分配及**演算法總結三點：
1.memcache記憶體分配chunk裡面會有記憶體浪費，88位元組的value分配在128位元組的chunk中，就損失了30位元組，同時也避免了管理記憶體碎片的問題。
2.memcache的lru演算法不是針對全域性的，是針對slab的。
3.乙個新資料過來，slab會先以page為單申請一塊記憶體，申請的記憶體最多只有1m，所以value大小自然不能大於1m。
10.總結memcache特性與限制：
<1>memcache中可儲存到item資料沒有上限，記憶體足夠就行。
<2>memcache單程序在32位機中最大使用記憶體為2g，64位機則沒有限制。
<3>key最大為250位元組，超過該長度無法儲存。
<4>單個item最大資料是1mb，超過1mb的資料不予儲存。
<5>memcache服務端是不安全的，比如已知某個memcache節點，可以直接telnet過去，並通過flush_all讓已經存在的鍵值對立即失效。
<6>不能夠遍歷memcache中所有的item，該速度相對緩慢容易阻礙其他操作。
<7>memcache高效能源自兩階段雜湊結構：一階段在客戶端，通過hash演算法根據key值算出乙個節點；二階段在服務端，通過乙個內部的hash演算法，查詢真正的item並返回 給客戶端，從實現的角度看，memcache是乙個非阻塞的、基於事件的伺服器程式。
<8>memcache設定新增某乙個key值，傳入expiry為0表示這個key值永久有效，失效時間為30天，開發者無法改變。
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