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自己實現memcached客戶端庫

編輯:關於.NET

What's memcached ?

memcached是一個以key-value的形式緩存數據的緩存系統。通過將數據緩存 到內存中,從而提高數據的獲取速度。

memcached以key-value的形式來保存數據,你可以為你每一段數據關聯一個 key,然後以後可以通過這個key獲取這段數據。

memcached是一個庫還是什麼?memcached其實是一個單獨的網絡服務器程序 。它的網絡底層基於libevent,你可以將其運行在網絡中的一台服務器上,通過 網絡,在遵循memcached的協議的基礎上與memcached服務器進行通信。

What do we want to wrap ?

我們需要做什麼?我們只需要遵循memcached的協議(參見該文檔),封裝網絡 層的通信,讓上層可以通過調用諸如add/get之類的接口即可實現往memcached服 務器緩存數據,以及取數據。上層程序員根本不知道這些數據在網絡上存在過。

這個東西,也就是memcached官方所謂的client apis。你可以使用現成的客 戶端庫,但是你也可以將這種重造輪子的工作當作一次網絡編程的練習。it's up to you.:D

Where to start ?

很遺憾,對於windows用戶而言,memcached官方沒有給出一個可以執行或者 可以直接F7即可得到可執行文件的下載(如果你是vc用戶)。幸運的是,已經有人 做了這個轉換工作。

你可以從http://jehiah.cz/projects/memcached-win32/這裡下載到 memcached的windows版本,包括可執行程序和源代碼。

我們直接可以運行memcached.exe來安裝/開啟memcached服務器,具體步驟在 以上頁面有所提及:

安裝:memcached.exe-dinstall,這會在windows服務裡添加一個memcached 服務

運行:memcached.exe-dstart,你也可以通過windows的服務管理運行。

然後,你可以在任務管理器裡看到一個'memcached'的進程,很占內存,因為 這是memcached。

So, here we go ...

通過以上步驟運行的memcached,默認在11211端口監聽(是個TCP連接,可以 通過netstat查看)。接下來,我們就可以connect到該端口上,然後send/recv數 據了。發送/接收數據只要遵循memcached的協議格式,一切都很簡單。

使用最簡單的阻塞socket連接memcached服務器:

    SOCKET s = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
     struct sockaddr_in addr;
     memset( &addr, 0, sizeof( addr ) );
     addr.sin_family = AF_INET;
     addr.sin_port = htons( 11211 );
     addr.sin_addr.s_addr = inet_addr( "127.0.0.1" );

     ret = connect( s, (struct sockaddr*) &addr, sizeof( addr ) );
     if( ret == 0 )
     {
       printf( "connect ok\n" );
     }

About the protocol

簡單地提一下memcached的協議。

可以說,memcached的協議是基於行的協議,因為無論是客戶端請求還是服務 器端應答,都是以"\r\n"作為結束符。

memcached的協議將數據(send/recv操作的數據)分為兩種類型:命令和用戶 數據。

命令用於服務器和客戶端進行交互;而用戶數據,很顯然,就是用戶想要緩 存的數據。

關於用戶數據,你只需要將其編碼成字節流(說白了,只要send函數允許即可 ),並附帶數據結束標志"\r\n"發送即可。

關於命令,memcached分為如下幾種命令:存儲數據、刪除數據、取出數據、 其他一些獲取信息的命令。其實你換個角度想想,memcached主要就是將數據存 儲到內存裡,所以命令也多不了哪去,基本就停留在add/get/del上。

關於key,memcached用key來標識數據,每一個key都是一個不超過255個字符 的字符串。

到這裡,你可以發現memcached對於數據的存儲方式(暴露給上層)多少有點像 std::map,如果你願意,你可以將客戶端

API封裝成map形式。= =#

具體實現

接下來可以看看具體的實現了。

首先看看存儲數據命令,存儲數據命令有: add/set/replace/append/prepend/cas。存儲命令的格式為:

<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes> [noreply]\r\n

具體字段的含義參看protocol.txt文件,這裡我對set舉例,如下代碼,阻塞 發送即可:

char cmd[256] ;
char data[] = "test data";
sprintf( cmd, "set TestKey 0 0 %d\r\n", strlen( data ) );
ret = send( s, cmd, strlen( cmd ), 0 );

注意:noreply選項對於有些memcached版本並不被支持,例如我們使用的 1.2.2版本。注意官方的changelog即可。

當你發送了存儲命令後,memcached會等待客戶端發送數據塊。所以我們繼續 發送數據塊:

ret=send(s,data,strlen(data),0);
ret=send(s,"\r\n",2,0);//數據結束符

然後,正常的話,memcached服務器會返回應答信息給客戶端。

char reply[256];
ret = recv( s, reply, sizeof( reply ) - 1, 0 );
reply[ret] = 0;
printf( "server reply : %s\n", reply );

如果存儲成功,服務器會返回STORED字符串。memcached所有應答信息都是以 字符串的形式給出的。所以可以直接printf出來。

關於其他的操作,我就不在這裡列舉例子了。我提供了我封裝的memcached客 戶端庫的完整代碼下載,使用的是阻塞socket,對應著memcached的協議看,很 容易看懂的。

It's a story about a programmer...

最近發覺自己有點極端,要麼寫純C的代碼,要麼寫滿是template的泛型代碼 。

本文配套源碼

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