1、Memcached是怎么工作的？
??Memcached像一个巨大的、存储了很多<key,value>对的哈希表。通过key，可以存储或查询任意的数据。
??客户端可以把数据存储在多台Memcached上。当查询数据时，客户端首先参考节点列表计算出key的哈希值（阶段一哈希），进而选中一个节点；客户端将请求发送给选中的节点，然后Memcached节点通过一个内部的哈希算法（阶段二哈希），查找真正的数据（item）。
??举个列子，假设有3个客户端 1、2、3，3台Memcached A、B、C：Client1 想把数据”barbaz”以key“foo”存储。Client1首先参考节点列表（A，B，C），计算key“foo”的哈希值，假设 Memcached B被选中。接着，Client1直接连接到Memcached B，通过 key “foo”把数据”barbaz”存储进去。Client2使用与Client1相同的客户端库（意味着阶段一的哈希算法相同），也拥有同样的Memcached列表（A, B, C）。于是，经过相同的哈希计算（阶段一），Client 2 计算出 key “foo”在Memcached B 上，然后它直接请求 Memcached B，得到数据”barbaz”。
??各种客户端在Memcached中数据的存储形式是不同的（Java Hibernate、JSON 等）。一些客户端实现的哈希算法也不一样。但是，Memcached服务器端的行为总是一致的。
??最后，从实现的角度看，Memcached是一个非阻塞的、基于事件的服务器程序。这种架构可以很好地解决 C10K问题，并具有极佳的可扩展性。
2、Memcached最大的优势是什么？
??Memcached 最大的好处就是它带来了极佳的水平可扩展性，特别是在一个巨大的系统中。由于客户端自己做了一次哈希，那么我们很容易增加大量Memcached到集群中。Memcached 之间没有相互通信，因此不会增加Memcached的负载；没有多播协议，不会网络通信量爆炸。Memcached的集群很好用。内存不够/CPU 不够用了时，增加几台Memcached服务器即可。
3、Memcached和MySQL的查询缓存相比，有什么优缺点？
??把Memcached引入应用中，还是需要不少工作量的。MySQL 有个使用方便的查询缓存，可以自动地缓存 SQL 查询的结果，被缓存的 SQL 查询可以被反复地快速执行。Memcached 与之相比，怎么样呢？MySQL的查询缓存是集中式的，连接到该查询缓存的MySQL服务器都会受益。
??当修改表时，MySQL的查询缓存会立刻被刷新。存储一个 memcached item只需要很少的时间，但是当写操作很频繁时，MySQL 的查询缓存会经常让所有缓存数据都失效。
??在多核 CPU 上，MySQL的查询缓存会遇到扩展问题。在多核 CPU上，查询缓存会增加一个全局锁，由于需要刷新更多的缓存数据，速度会变得更慢。
??在MySQL的查询缓存中，是不能存储任意的数据的（只能是 SQL 查询结果）。而利用Memcached，可以搭建出各种高效的缓存。比如，可以执行多个独立的查询，构建出一个用户对象，然后将用户对象缓存到Memcached中。而查询缓存是 SQL 语句级别的，不可能做到这一点。在小的网站中，查询缓存会有所帮助，但随着网站规模的增加，查询缓存的弊将大于利。
??查询缓存能够利用的内存容量受到 MySQL 服务器空闲内存空间的限制。给数据库服务器增加更多的内存来缓存数据，固然是很好的。但是，有了Memcached，只要有空闲的内存，都可以用来增加 Memcached集群的规模，然后就可以缓存更多的数据。
4、Memcached的缓存机制是怎样的？
??主要的缓存机制是LRU算法+超时失效。当您存数据到Memcached中，可以指定该数据在缓存中可以呆多久。如果Memcached的内存不够用了，过期的数据会优先被替换，接着就轮到最老的未被使用的数据。
5、Memcached如何实现冗余机制？
??不实现。Memcached应该是应用的缓存层。它的设计本身就不带有任何冗余机制。如果一个Memcached节点失去了所有数据，开发者应该可以从数据源（比如数据库）再次获取到数据。
6、Memcached如何处理容错的？
??不处理。在Memcached节点失效的情况下，集群没有必要做任何容错处理。如果发生了节点失效，应对的措施完全取决于用户。节点失效时，有几种方案供选择：
- 忽略它。 在失效节点被恢复或替换之前，还有很多其他节点可以应对节点失效带来的影响。
- 把失效的节点从节点列表中移除。在默认情况下（余数式哈希算法），客户端添加或移除节点，会导致所有的缓存数据不可用！因为哈希参照的节点列表变化了，大部分 key 会因为哈希值的改变而被映射到（与原来）不同的节点上。
- 启动热备节点，接管失效节点所占用的 IP。这样可以防止哈希紊乱。
- 如果希望添加和移除节点，而不影响原先的哈希结果，可以使用一致性哈希算法。
- 两次哈希。当客户端存取数据时，如果发现一个节点失效了，就再做一次哈希（哈希算法与前一次不同），重新选择另一个节点（需要注意的时，客户端并没有把失效的节点从节点列表中移除，下次还是有可能先哈希到它）。如果某个节点时好时坏，两次哈希的方法就有风险了，好的节点和坏的节点上都可能存在脏数据。
7、Memcached是如何做身份验证的？
??没有身份认证机制。Memcached是运行在应用下层的软件（身份验证应该是应用上层的职责）。Memcached的客户端和服务器端之所以是轻量级的，部分原因就是完全没有实现身份验证机制。这样，Memcached可以很快地创建新连接，服务器端也无需任何配置。
8、Memcached的多线程是什么？如何使用它们？
??Memcached1.2 及更高版本拥有了多线程模式。多线程模式允许 Memcached能够充分利用多个 CPU，并在CPU 之间共享所有的缓存数据。Memcached使用一种简单的锁机制来保证数据更新操作的，因此上面的方法可以全面提高性能。
??如果系统负载并不重，也许不需要启用多线程工作模式。如果在运行一个拥有大规模硬件的、庞大的网站，将会看到多线程的好处。
??简单地总结一下：命令解析（Memcached在这里花了大部分时间）可以运行在多线程模式下。Memcached内部对数据的操作是基于很多全局锁的（因此这部分工作不是多线程的）。
9、Memcached能接受的key的最大长度是多少？
??key的最大长度是250个字符。需要注意的是，250 是Memcached服务器端内部的限制。推荐使用使用较短的 key，可以节省内存和带宽。
10、Memcached对item的过期时间有什么限制？
??过期时间最大可以达到30天。Memcached把传入的过期时间（时间段）解释成时间点后，一旦到了这个时间点，Memcached就把item置为失效状态。
11、Memcached最大能存储多大的单个item？
??1MB。如果数据大于1MB，可以考虑在客户端压缩或拆分到多个key中。
12、Redis和Memcached的区别
- 数据支持的类型
??Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据，同时还支持list、set、zset、hash
等数据结构的存储；Memcached只支持简单的k/v类型的数据，key和value都是string类型。 - 可靠性
??Memcached不支持数据持久化，断电或重启后数据消失，但其稳定性是有保证的；Redis支持数据持久化和数据恢复，允许单点故障。 - 性能
??对于存储大数据，Memcached的性能要高于Redis。 - 应用场景
??Memcache：适合多读少写，大数据量的情况（一些官网的文章信息等）。
??Redis：适用于对读写效率要求高、数据处理业务复杂、安全性要求较高的系统。
??案例：分布式系统，存在Session之间的共享问题，因此在做单点登录的时候，我们利用Redis来模拟了Session的共享，来存储用户的信息，实现不同系统的Session共享。
|