如何在Ubuntu14.04上安装和使用Memcache
介绍
随着您的网站增长并看到流量增加，显示压力最快的组件之一是后端数据库。 如果您的数据库不是分布式的并且没有配置为处理高负载，那么它很容易被相对适度的流量增加所淹没。
解决这个问题的一种方法是利用内存对象缓存系统，例如 memcached。 Memcached 是一个缓存系统，它通过将通常从数据库中检索到的信息临时存储在内存中来工作。 然后，对内存信息的下一个请求非常快，而不会对后端数据库造成压力。
在本指南中，我们将讨论如何在 Ubuntu 14.04 服务器上安装和使用 memcached。
先决条件
在我们开始之前，您的服务器上应该有一个普通的非 root 用户，该用户有权访问 sudo 权限。 如果您尚未创建此类用户，则可以按照我们的 Ubuntu 14.04 初始设置指南中的步骤 1-4 进行操作。
配置常规用户后，请继续阅读本指南。
安装 Memcached 和组件
首先，我们应该从 Ubuntu 的存储库中获取我们需要的所有组件。 幸运的是，我们需要的一切都可用。
由于这是我们在本次会话中对 apt 的第一次操作，我们应该更新本地包索引。 然后我们就可以安装我们的程序了。
我们将安装 memcached 以及 MySQL 数据库后端和 PHP 来处理交互。 我们还安装了处理 memcached 交互的 PHP 扩展。 您可以通过键入以下内容获得所需的一切：
sudo apt-get update sudo apt-get install mysql-server php5-mysql php5 php5-memcached memcached
请注意，有 *two" PHP memcache 扩展可用。 一个称为 php5-memcache，另一个称为 php5-memcached（注意第二个示例中的尾随“d”）。 我们使用第二个是因为它稳定并且实现了更广泛的功能。
如果您尚未安装 MySQL，安装将提示您选择并确认管理员密码。
这应该安装和配置您需要的一切。
检查安装
信不信由你，memcached 已经完全安装并准备就绪。 我们可以通过多种不同的方式对此进行测试。
第一种方法比较简单。 我们可以询问 PHP 是否知道我们的 memcached 扩展以及它是否已启用。 我们可以通过创建无处不在的 PHP 信息页面来做到这一点。
这很容易通过在我们的文档根目录中创建一个名为 info.php 的文件来完成。 在 Ubuntu 14.04 上的 Apache 中，我们的默认文档根目录是 /var/www/html。 使用 root 权限在此处打开文件：
sudo nano /var/www/html/info.php
在这个文件中，输入这个。 这基本上只是调用一个 PHP 函数，该函数收集有关我们服务器的信息并将其打印到 Web 友好的布局中。
<?php phpinfo(); ?>
现在，您可以访问您的服务器的域名或公共 IP 地址，然后是 /info.php，您应该会看到一个信息页面。
http:// server_domain_name_or_IP /info.php
如果您向下滚动或搜索“memcached”部分标题，您应该会找到如下所示的内容：
这意味着 memcached 扩展已启用并被 Web 服务器找到。
我们还可以通过键入以下内容来检查 memcached 服务是否正在运行：
ps aux | grep memcached
memcache 6584 0.0 0.0 327448 3004 ? Sl 14:07 0:00 /usr/bin/memcached -m 64 -p 11211 -u memcache -l 127.0.0.1 demouser 6636 0.0 0.0 11744 904 pts/0 S+ 14:29 0:00 grep --color=auto memcached
您可以通过键入以下内容查询服务的统计信息：
echo "stats settings" | nc localhost 11211
如果您需要停止、启动或重新启动 memcached 服务，可以通过键入以下内容来完成：
sudo service memcached重启
测试 Memcached 是否可以缓存数据
现在我们已经验证了 memcached 正在运行并且我们与它连接的 PHP 扩展已启用，我们可以尝试让它来存储数据。
我们将通过创建另一个 PHP 脚本来做到这一点。 这一次，情况会更复杂。
在我们的文档根目录中打开一个名为 cache_test.php 的文件：
sudo nano /var/www/html/cache_test.php
在内部，首先创建 PHP 包装器标签：
在其中，我们将创建 PHP Memcached 对象的一个新实例并将其存储在一个变量中。 我们将定义这个 PHP 对象可以连接到我们服务器上运行的实际 memcached 服务的位置。 Memcached 默认在端口 11211 上运行：
$mem = new Memcached(); $mem->addServer(“127.0.0.1”, 11211); ?>
接下来，我们将告诉我们的 Memcached 实例从我们的缓存中查询一个键。 这个键可以被称为任何东西，因为我们还没有创建它。 我们将使用“blah”。 此请求的结果将存储到 $result 变量中：
addServer(“127.0.0.1”, 11211); $result = $mem->get(“废话”); ?>
接下来，我们只需要测试是否返回了任何内容。 如果 memcached 找到一个名为“blah”的键，我们希望它打印与该键关联的值。 如果 memcached 无法找到匹配的键，我们应该打印出一条消息说。
然后我们应该为键设置一个值，以便下次我们请求该值时，memcached 会找到我们给它的值：
addServer(“127.0.0.1”, 11211);
$result = $mem->get(“废话”);
if ($result) {回显 $result; } else { echo “没有找到匹配的键。 我现在补充一下！”; $mem->set(“废话”，“我是数据！ 我被关在 memcached 中！”) 或 die(“无法将任何内容保存到 memcached...”); } ?>
至此，我们的脚本就完成了。 如果我们在网络浏览器中访问此页面，我们可以看到它是如何工作的：
http:// server_domain_name_or_IP /cache_test.php
您最初应该会看到如下所示的页面：
但是，如果我们刷新页面，我们应该会看到不同的消息：
如您所见，我们的 memcached 服务现在正在缓存我们的脚本设置的数据。
测试临时缓存数据库值
现在我们已经测试了在 memcached 中存储数据的能力，我们可以演示一个更现实的场景：临时缓存来自数据库查询的结果。
在 MySQL 中创建示例数据
为此，我们首先需要在数据库中存储一些信息。
通过键入此命令以管理用户身份连接到您的 MySQL 实例。 您必须输入在安装过程中设置的 MySQL 根密码：
mysql -u root -p
之后，您将收到一个 MySQL 提示。
首先，我们要创建一个数据库进行测试。 然后我们将选择数据库：
CREATE DATABASE mem_test; USE mem_test;
让我们使用密码 testing123 创建一个名为 test 的用户，该用户可以访问我们创建的数据库：
GRANT ALL ON mem_test.* TO test@localhost IDENTIFIED BY 'testing123';
现在，我们将创建一个非常基本的表并在其中插入一条记录。 该表将被称为 sample_data，它只有一个索引和一个字符串字段：
CREATE TABLE sample_data (id int, name varchar(30)); INSERT INTO sample_data VALUES (1, "some_data");
现在，我们创建了结构并插入了数据。 我们可以退出 MySQL：
exit
创建 PHP 脚本以缓存 MySQL 数据
现在我们在 MySQL 中拥有了数据，我们可以创建另一个 PHP 脚本，该脚本将以类似于生产 PHP 应用程序的方式运行。
它将在 memcached 中查找数据，如果找到数据则返回。 如果没有找到数据，它将从数据库本身查询，然后将结果存储在 memcached 中以供将来查询。
首先，在我们的文档根目录中创建另一个 PHP 脚本。 我们将此脚本称为 database_test.php：
sudo nano /var/www/html/database_test.php
以与我们上一个脚本类似的方式开始。 我们将创建一个 PHP memcached 实例，然后告诉它运行在我们服务器上的 memcached 服务的位置，就像我们上次一样：
addServer(“127.0.0.1”, 11211); ?>
接下来，在我们第一次偏离上一个脚本时，我们将不得不定义 PHP 如何连接到我们的 MySQL 数据库。 我们需要为我们创建的用户指定登录凭据，然后我们需要告诉它使用哪个数据库：
addServer(“127.0.0.1”, 11211); mysql_connect(“localhost”, “test”, “testing123”) 或 die(mysql_error()); mysql_select_db(“mem_test”) 或死(mysql_error()); ?>
接下来，我们将不得不设计我们需要获取我们插入到表中的数据的查询。 我们将其存储到 $query 变量中。
然后，我们将创建一个 $querykey 变量来存储 memcached 将用来引用我们的信息的键。
我们通过使用字符串“KEY”创建此密钥，然后将查询的 md5（一种散列方法）校验和附加到末尾。 如果我们要在更大的数据集上使用这种技术，这将确保每个键都是唯一的。 它还确保匹配的查询将为后续请求生成相同的键。
addServer(“127.0.0.1”, 11211); mysql_connect(“localhost”, “test”, “testing123”) 或 die(mysql_error()); mysql_select_db(“mem_test”) 或死(mysql_error()); $query = “从样本数据中选择 ID，其中名称 = 'some_data'”； $querykey = “KEY”。 md5($查询); ?>
接下来，我们将创建一个 $result 变量，就像我们上一个脚本一样。 这将保存我们的 memcached 查询的结果，就像以前一样。 我们向 memcached 询问我们生成的查询键，以查看其系统中是否有由该键标识的记录。
addServer(“127.0.0.1”, 11211); mysql_connect(“localhost”, “test”, “testing123”) 或 die(mysql_error()); mysql_select_db(“mem_test”) 或死(mysql_error()); $query = “从样本数据中选择名称，其中 id = 1”； $querykey = “KEY”。 md5($查询); $result = $mem->get($querykey); ?>
我们现在已经准备好执行实际的测试逻辑，该逻辑将确定在 memcached 中找到结果时会发生什么。 如果找到结果，我们想打印我们提取的数据并告诉用户我们能够直接从 memcached 中检索它：
addServer(“127.0.0.1”, 11211);
mysql_connect(“localhost”, “test”, “testing123”) 或 die(mysql_error()); mysql_select_db(“mem_test”) 或死(mysql_error());
$query = “从样本数据中选择名称，其中 id = 1”； $querykey = “KEY”。 md5($查询);
$result = $mem->get($querykey);
如果（$结果）{打印“ 数据为：“。 $结果[0]。 “ ”； 打印 ” 缓存成功！ 从 memcached 中检索数据！ ”； } ?>
现在，让我们为备用场景添加逻辑。 如果结果是 not，我们想使用我们精心设计的查询来向 MySQL 询问数据。 我们将把它存储到我们创建的 $result 变量中。 这将采用数组的形式。
在获得查询结果后，我们需要将该结果添加到 memcached 中，以便下次执行此操作时数据会在那里。 我们可以通过向 memcached 提供我们想要用来引用数据的键（我们已经使用 $querykey 变量创建它）、数据本身（存储在 $result 变量中的MySQL 查询），以及缓存数据的时间（以秒为单位）。
我们将缓存我们的内容 10 秒。 在现实世界中，将内容缓存更长时间很可能是有益的。 如果您的内容没有太大变化，可能会接近 10 分钟（600 秒）。 对于测试，较小的值可以让我们更快地看到发生了什么，而无需重新启动我们的 memcached 服务。
之后，我们将在查询结果中打印出类似的消息，并告诉用户发生了什么。 我们应该将整个块添加为我们之前的 if 的 else：
addServer(“127.0.0.1”, 11211);
mysql_connect(“localhost”, “test”, “testing123”) 或 die(mysql_error()); mysql_select_db(“mem_test”) 或死(mysql_error());
$query = “从样本数据中选择名称，其中 id = 1”； $querykey = “KEY”。 md5($查询);
$result = $mem->get($querykey);
如果（$结果）{打印“ 数据为：“。 $结果[0]。 “ ”； 打印 ” 缓存成功！ 从 memcached 中检索数据！ ”； } else { $result = mysql_fetch_array(mysql_query($query)) 或死(mysql_error()); $mem->set($querykey, $result, 10); 打印 ” 数据为：“。 $结果[0]。 “ ”； 打印 ” 在 memcached 中找不到数据。 从 MySQL 检索的数据并存储在 memcached 中以备下次使用。 ”； } ?>
这是我们完成的脚本。 它将尝试从 memcached 中获取数据并返回。 否则，它将直接从 MySQL 查询并将结果缓存 10 秒。
测试脚本
现在我们已经编写了脚本，我们可以通过在 Web 浏览器中转到我们的文件位置来运行它：
http:// server_domain_name_or_IP /database_test.php
第一次访问该页面时，我们应该看到如下输出：
如果我们刷新它（在我们上次访问的 10 秒内），页面现在应该显示不同的消息：
如果我们再等一会儿，缓存的内容将过期并再次从 memcached 中删除。 此时我们可以刷新以再次获取第一条消息，因为服务器必须返回数据库以获取适当的值。
结论
到目前为止，您应该对 memcached 的工作原理以及如何利用它来防止 Web 服务器重复访问数据库以获取相同的内容有一个不错的了解。
尽管我们在本指南中创建的 PHP 脚本只是示例，但它们应该能让您很好地了解系统的工作原理。 它还应该让您很好地了解如何构建代码，以便您可以检查 memcached 并在必要时回退到数据库。
