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前端學PHP之PHP操作memcache，phpmemcache

編輯：關於PHP編程

前端學PHP之PHP操作memcache，phpmemcache

前面的話

　　和訪問mysql服務器類似，PHP也是作為客戶端API訪問memcached服務器的，所以同樣需要為PHP程序安裝memcache的擴展接口，比較常用的有memcache和memcached兩種擴展。而memcached和memcache的守護進程memcached同名，比較容易引起混淆，甚至提到memcached，有些人第一想到的是後台的守護進程，這裡還是有必要分析一下兩者之間的區別。memcache是完全在PHP框架內開發的，而memecached是使用libmemcached的。從手冊上看，memcached 會比 memcache 多幾個方法，使用方式上都差不多。memcache是原生實現的，但是使用libmemcached的memached只支持OO接口，而 memcache則是OO和非OO兩套接口並存，以後隨著memcached服務器端的改進，這個lib也必定會馬上跟進的。而memcache卻不一定能做到按時跟進。memcached，還有個非常稱贊的地方，就是flag不是在操作的時候設置了。而是有一個統一的setOption()。memcached 實現了更多的 memcached 協議(畢竟是基於 libmemcached庫)。本文選擇較簡單的memcache擴展作介紹

安裝

　　在window系統下安裝memcache擴展比較簡單，下載一個與PHP版本一致的memcache擴展庫即可

　　將下載的php_memcache.dll文件保存到PHP的應用程序擴展ext目錄中

　　在php.ini文件添加擴展的位置，加入一行"extension=php_memcache.dll"

　　重新啟動apache服務器即可，通過phpInfo()可以找到memcache服務已經安裝

連接

　　PHP的Memcache應用程序接口既然是作為memcached服務器的客戶端，就需要先連接到memcached服務器。Memcache::connect()方法就用於連接到一個memcached服務器，如果連接成功則返回true，否則返回false

bool Memcache::connect ( string $host [, int $port [, int $timeout ]] )

　　該方法有三個參數。第一個參數host(必須項)表示memcached服務端監聽主機地址；第二個參數port表示memcached服務端監聽端口(可選項)，默認值為11211；第三個參數timeout表示連接持續(超時)時間，單位秒。默認值1秒

　　[注意]過長的連接持續時間可能會導致失去所有的緩存優勢

　　使用Memcache::connect()連接到memcached服務器，並完成操作後，可以使用Memcache::close()方法關閉連接，完成一些會話過程。如果需要以長連接方式連接memcached服務器，可以使用Memcache::pconnect()方法實現，該方法的調用方法和Memcache::connect()完全相同，但長連接不能被Memcache::close()方法關閉

//實例化對象
$memcache = new Memcache;
//連接memcache服務器
$memcache->connect('localhost');
/*其他操作*/
//關閉連接
$memcache->close();

增刪改查

增加

　　連接memcached服務器成功後，就可以添加一個要緩存的數據(add)，通過Memcache::add()來完成

bool Memcache::add ( string $key , mixed $var [, int $flag [, int $expire ]] )

　　在add()方法中，參數key表示將要分配給變量的key；參數var表示將要被存儲的變量。字符串和整型被以原文存儲，其他類型序列化後存儲；參數flag(可選項)表示使用MEMCACHE_COMPRESSED標記對數據進行壓縮(使用zlib)；參數expire(可選項)表示當前寫入緩存的數據的失效時間。如果此值設置為0表明此數據永不過期。你可以設置一個UNIX時間戳或以秒為單位的整數(從當前算起的時間差)來說明此數據的過期時間，但是在後一種設置方式中，不能超過2592000秒(30天)

$memcache->add('id1','11111');

刪除

Memcache::delete()

　　Memcache::delete — 從服務端刪除一個元素

bool Memcache::delete ( string $key [, int $timeout = 0 ] )

　　在delete方法中，有兩個參數。參數key表示要刪除的元素的key；參數timeout表示刪除該元素的執行時間。如果值為0,則該元素立即刪除，如果值為30,元素會在30秒內被刪除

$memcache->delete('id1');

Memcache::flush

　　Memcache::flush — 清洗（刪除）已經存儲的所有的元素。成功時返回 TRUE，或者在失敗時返回 FALSE

bool Memcache::flush ( void )

　　[注意]Memcache::flush()立即使所有已經存在的元素失效。方法Memcache::flush()並不會真正的釋放任何資源，而是僅僅標記所有元素都失效了，因此已經被使用的內存會被新的元素復寫

修改

Memcache::set

　　Memcache::set — 設置一個指定key的緩存內容

bool Memcache::set ( string $key , mixed $var [, int $flag [, int $expire ]] )

　　[注意]set()有一個別名是replace()

$memcache->set('id1','12345');

查看

Memcache::get

　　Memcache::get — 從服務端檢回一個元素，返回key對應的存儲元素的字符串值或者在失敗或key未找到的時候返回FALSE

　　get()有以下兩種用法

string Memcache::get ( string $key [, int &$flags ] )
array Memcache::get ( array $keys [, array &$flags ] )

　　如果服務端之前有以key作為key存儲的元素，Memcache::get()方法此時返回之前存儲的值；也可以給Memcache::get()方法傳遞一個數組(多個key)來獲取一個數組的元素值，返回的數組僅僅包含從服務端查找到的key-value對

　　get方法包括兩個參數。第一個參數key表示要獲取值的key或key數組；第二個參數為flags，如果給定這個參數(以引用方式傳遞)，該參數會被寫入一些key對應的信息。這些標記和Memcache::set()方法中的同名參數意義相同。用int值的低位保留了pecl/memcache的內部用法(比如：用來說明壓縮和序列化狀態)

$memcache->set('id1','11111');
$memcache->add('id2','22222');
echo $memcache->get('id1') ."<br>";//11111
echo $memcache->get(['id1','id2'])['id2'];//22222

分布式

　　如果有多台memcached服務器端，最好使用Memcache::addServer()來連接服務器，而不是使用Memcache::connect()去連接memcached服務器，因為PHP客戶端是利用服務器池，根據"crc32(key) % current_server_num"哈希算法將key哈希到不同的服務器中。Memcache::addServer()方法的格式如下所示

bool Memcache::addServer ( string $host [, int $port = 11211 [, bool $persistent [, int $weight [, int $timeout [, int $retry_interval [, bool $status [, callback $failure_callback [, int $timeoutms ]]]]]]]] )

　　Memcache::addServer()增加一個服務器到連接池中。通過Memcache::addServer()打開的連接將會在腳本執行結束後自動關閉，也可以使用Memcache::close()進行手動關閉，也可以使用memcache_add_server()來添加服務器

　　當使用這個方法時(與Memcache::connect()和Memcache::pconnect()相反)，網絡連接並不會立刻建立，而是直到真正使用的時候才建立。因此在加入大量服務器到連接池中時也是沒有開銷的，因為它們可能並不會被使用

　　故障轉移可能在方法的任何一個層次發生，通常只要其他服務器可用，用戶就不會感受到。任何的socket或memcache服務器級別的錯誤(比如內存溢出)都可能導致故障轉移。而一般的客戶端錯誤比如使用Memcache::add嘗試增加一個已經存在的key則不會導致故障轉移

　　參數host表示要連接的memcached服務端監聽的主機位置。這個參數通常指定其他類型的傳輸比如Unix域套接字使用 unix:///path/to/memcached.sock，這種情況下參數port 必須設置為0

　　參數port表示要連接的memcached服務端監聽的端口。當使用UNIX域套接字連接時設置為0

　　參數persistent用來控制是否使用持久化連接。默認TRUE

　　參數weight表示為此服務器創建的桶的數量，用來控制此服務器被選中的權重，單個服務器被選中的概率是相對於所有服務器weight總和而言的

　　參數timeout表示連接持續(超時)時間(單位秒)，默認值1秒

　　參數retry_interval表示服務器連接失敗時重試的間隔時間，默認值15秒。如果此參數設置為-1表示不重試。此參數和persistent參數在擴展以dl()函數動態加載的時候無效

　　每個失敗的連接結構有自己的超時時間，並且在它失效之前選擇後端服務請求時該結構會被跳過。一旦一個連接失效，它將會被成功重新連接或被標記為失敗連接以在下一個retry_interval秒重連。典型的影響是每個web服務子進程在服務於一個頁面時將會每retry_interval秒嘗試重新連接一次

　　參數status用來控制此服務器是否可以被標記為在線狀態。設置此參數值為FALSE並且retry_interval參數設置為-1時，允許將失敗的服務器保留在一個池中以免影響key的分配算法。對於這個服務器的請求會進行故障轉移或者立即失敗，這受限於memcache.allow_failover參數的設置。該參數默認TRUE，表明允許進行故障轉移

　　參數failure_callback表示允許用戶指定一個運行時發生錯誤後的回調函數。回調函數會在故障轉移之前運行。回調函數會接受到兩個參數，分別是失敗主機的主機名和端口號

<?php
//實例化對象
$memcache = new Memcache;
//連接memcache服務器
$memcache->addServer('localhost');
$memcache->addServer('192.168.1.2');
$memcache->addServer('192.168.1.3');

for($i=0;$i<100;$i++){
    $memcache->set('key'.$i,md5($i),0,60);
}
//關閉連接
$memcache->close();
?>

狀態

Memcache::getStats

　　Memcache::getStats — 獲取服務器統計信息

array Memcache::getStats ([ string $type [, int $slabid [, int $limit = 100 ]]] )

　　Memcache::getStats()返回一個關聯數據的服務器統計信息。數組key是統計信息名，值就是統計信息的值。同樣可以使用函數memcache_get_stats()

　　參數type表示期望抓取的統計信息類型，可以使用的值有{reset, malloc, maps, cachedump, slabs, items, sizes}。通過memcached協議指定這些附加參數是為了方便memcache開發者(檢查其中的變動)

　　參數slabid用於與參數type聯合從指定slab分塊拷貝數據，cachedump命令會完全占用服務器通常用於比較嚴格的調試。

　　參數limit用於和參數type聯合來設置cachedump時從服務端獲取的實體條數

<?php
//實例化對象
$memcache = new Memcache;
//連接memcache服務器
$memcache->addServer('localhost');
/*
Array ( [pid] => 6268 [uptime] => 3054571472 [time] => 240596173 [version] => 1.4.4-14-g9c660c0 [pointer_size] => 64 [curr_connections] => 13 [total_connections] => 24 [connection_structures] => 14 [cmd_get] => 37 [cmd_set] => 526 [cmd_flush] => 1 [get_hits] => 31 [get_misses] => 6 [delete_misses] => 0 [delete_hits] => 2 [incr_misses] => 0 [incr_hits] => 0 [decr_misses] => 0 [decr_hits] => 0 [cas_misses] => 0 [cas_hits] => 0 [cas_badval] => 0 [auth_cmds] => 0 [auth_errors] => 0 [bytes_read] => 27834 [bytes_written] => 9658 [limit_maxbytes] => 67108864 [accepting_conns] => 1 [listen_disabled_num] => 0 [threads] => 4 [conn_yields] => 0 [bytes] => 10655 [curr_items] => 105 [total_items] => 518 [evictions] => 0 )
 */
print_r($memcache->getStats()); 
//關閉連接
$memcache->close();
?>

Memcache::getExtendedStats

　　Memcache::getExtendedStats — 緩存服務器池中所有服務器統計信息

array Memcache::getExtendedStats ([ string $type [, int $slabid [, int $limit = 100 ]]] )

　　Memcache::getExtendedStats() 返回一個二維關聯數據的服務器統計信息。數組的key由host:port方式組成，無效的服務器返回的統計信息被設置為false，同樣的，可以使用函數memcache_get_extended_stats()

　　參數slabid用於與參數type聯合從指定slab分塊拷貝數據，cachedump命令會完全占用服務器通常用於比較嚴格的調試

　　參數limit用於和參數type聯合來設置cachedump時從服務端獲取的實體條數

<?php
    $memcache_obj = new Memcache;
    $memcache_obj->addServer('memcache_host', 11211);
    $memcache_obj->addServer('failed_host', 11211);
    
    $stats = $memcache_obj->getExtendedStats();
/*
Array
(
    [memcache_host:11211] => Array
        (
            [pid] => 3756
            [uptime] => 603011
            [time] => 1133810435
            [version] => 1.1.12
            [rusage_user] => 0.451931
            [rusage_system] => 0.634903
            [curr_items] => 2483
            [total_items] => 3079
            [bytes] => 2718136
            [curr_connections] => 2
            [total_connections] => 807
            [connection_structures] => 13
            [cmd_get] => 9748
            [cmd_set] => 3096
            [get_hits] => 5976
            [get_misses] => 3772
            [bytes_read] => 3448968
            [bytes_written] => 2318883
            [limit_maxbytes] => 33554432
        )

    [failed_host:11211] => false
)
 */    
    print_r($stats);
?>

安全

　　訪問MYSQL數據庫服務器時必須通過用戶驗證後才能進入，而訪問memcached服務器則是通過客戶端連接後直接操作，沒有任何的驗證過程。這樣如果服務器直接暴露在互聯網上的話是比較危險，輕則數據洩露被其他無關人員查看，重則服務器被入侵。為了安全起見，有以下兩點安全措施

　　1、內網訪問

　　最好把兩台服務器之間的訪問設置為內網形態的，一般在Web服務器跟Memcache服務器之間。普遍的服務器都是有兩塊網卡，一塊指向互聯網，一塊指向內網，那麼就讓Web服務器通過內網的網卡來訪問Memcache服務器，Memcache服務器啟動時，就監聽內網的IP地址和端口，內網間的訪問能夠有效阻止其他非法的訪問

# memcached -d -m 1024 -u root -l 192.168.0.200 -p 11211 -c 1024 start

　　Memcache服務器端設置監聽通過內網的192.168.0.200的ip的11211端口，占用1024MB內存，並且允許最大1024個並發連接

　　2、設置防火牆

　　防火牆是簡單有效的方式，如果memcache和web Server在同一台機器上，或通過外網IP來訪問Memcache的話，就需要使用防火牆或者代理程序來過濾非法訪問

　　一般在Linux下可以使用iptables或者FreeBSD下的ipfw來指定一些規則防止一些非法的訪問，比如可以設置只允許Web服務器來訪問Memcache服務器，同時阻止其他的訪問

# iptables -F
# iptables -P INPUT DROP
# iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT
# iptables -A INPUT -p udp -s 192.168.0.2 –dport 11211 -j ACCEPT

　　上面的iptables規則是只允許192.168.0.2這台Web服務器對Memcache服務器的訪問，能夠有效的阻止一些非法訪問，相應的也可以增加一些其他的規則來加強安全性，這個可以根據自己的需要來做

應用

　　在項目中最常見的memcache應用，是緩存從數據庫中查詢的數據結果，以及保存會話控制信息。會話控制將在以後介紹。下面主要介紹如何將數據庫查詢出來的結果使用memcache服務器進行緩存，以減少頻繁的數據庫連接及大量的查詢對數據庫造成的壓力。設計的原則是只要數據庫中的記錄沒有被改變，就不需要重新連接數據庫並反復執行重復的查詢語句，相同的查詢結果都應該從緩存服務器中獲取

<?php 
function select($sql,MemCache $memcache){
    $key=md5($sql);
    $data = $memcache->get($key);
    if(!$data) {
        try {
            $pdo = new PDO("mysql:host=localhost;dbname=xsphp", "root", "123456");
        }catch(PDOException $e) {
            die("數據庫連接失敗:".$e->getMessage());
        }
        $stmt = $pdo -> prepare($sql);
        $stmt -> execute();
        $data = $stmt -> fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
        $memcache -> add($key, $data, MEMCACHE_COMPRESSED, 0);
    }
    return $data;
}
$memcache = new Memcache;
$memcache -> connect("localhost", 11211);
$data = select("SELECT * FROM user",$memcache);
var_dump($data);
$memcache -> close();
?>