如何在 Ubuntu 14.04 上安装和使用 Memcache

介绍

随着网站的发展和流量的增加，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，也没有配置为处理高负载，它很容易被相对适度的流量增长所淹没。

处理此问题的一种方法是利用内存对象缓存系统，如 memcached。 Memcached 是一种缓存系统，它通过将通常从数据库检索的信息临时存储在内存中来工作。对内存中信息的下一个请求会非常快，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，他可以访问 sudo 权限。如果您还没有创建这样的用户，您可以按照我们的 Ubuntu 14.04 初始设置指南中的步骤 1-4 来创建。

配置普通用户后，请继续阅读本指南。

安装 Memcached 和组件

开始之前，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。

由于这是我们在此会话中使用 apt 进行的第一次操作，因此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 *两个PHP 内存缓存扩展可用。一个称为 php5-memcache，另一个称为 php5-memcached（请注意结尾的 \d第二个例子）。我们正在使用其中的第二个，因为它很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。

第一种方式比较简单。我们可以只询问 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 的文件来实现。在 Ubuntu 14.04 上的 Apache 中，我们默认的文档根目录是 /var/www/html。使用 root 权限打开这里的文件：

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，您可以访问服务器的域名或公共 IP 地址，然后访问 /info.php，您应该会看到一个信息页面。

<前>

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来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，可以通过键入如下内容来完成：

<前>

测试Memcached是否可以缓存数据

现在我们已经验证了 memcached 正在运行并且我们的 PHP 扩展已经启用，我们可以尝试让它存储数据。

我们将通过创建另一个 PHP 脚本来完成此操作。这一次，它会更复杂。

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：

<前>

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。我们将定义此 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。默认情况下，Memcached 在 11211 端口上运行：

<前>

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。这个键可以叫任何东西，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：

<前>

$result=$mem->get(\blah);

接下来，我们只需要测试是否返回了任何东西。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明这一点。

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：

<前>

$result=$mem->get(\blah);

if ($result) {

至此，我们的脚本就完成了。如果我们在我们的网络浏览器中访问这个页面，我们可以看到它是如何工作的：

<前>

您最初应该看到一个如下所示的页面：

但是，如果我们刷新页面，我们应该会看到一条不同的消息：

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。

通过键入以下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 root 密码：

mysql -u root -p

之后，你会得到一个 MySQL 提示符。

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;

让我们创建一个名为 test 的用户，其密码为 testing123，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向其中插入一条记录。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，我们已经创建了结构并插入了数据。我们可以退出MySQL：

exit

创建 PHP 脚本来缓存 MySQL 数据

现在我们在 MySQL 中有了数据，我们可以创建另一个 PHP 脚本，该脚本将以与生产 PHP 应用程序类似的方式运行。

它将在 memcached 中查找数据，如果找到数据则将其返回。如果没有找到数据，它会从数据库本身进行查询，然后将结果存储在 memcached 中以备将来查询。

首先，在我们的文档根目录中创建另一个 PHP 脚本。我们将调用此脚本 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 服务所在的位置，就像我们上次所做的那样：

<前>

接下来，与上一个脚本不同的是，我们必须定义 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证，然后我们需要告诉它使用哪个数据库：

<前>

mysql_connect(\localhost, \test, \testing123) or die(mysql_error());

接下来，我们将不得不设计我们需要的查询来获取我们插入到表中的数据。我们会将其存储到 $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（一种哈希方法）校验和附加到末尾。如果我们要在更大的数据集上使用此技术，这将确保每个密钥都是唯一的。它还确保匹配的查询将为后续请求生成相同的键。

<前>

mysql_connect(\localhost, \test, \testing123) 或 die(mysql_error());

$query=\SELECT ID FROM sample_data WHERE name=‘some_data’”;

接下来，我们将创建一个 $result 变量，就像我们上一个脚本一样。这将保留我们的 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，以查看它是否在其系统中具有由该键标识的记录。

<前>

mysql_connect(\localhost, \test, \testing123) 或 die(mysql_error());

$query=\SELECT name FROM sample_data WHERE id=1;

$result=$mem->get($querykey);

我们现在准备好执行实际的测试逻辑，以确定在 memcached 中找到结果时会发生什么。如果找到结果，我们想要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：

<前>

mysql_connect(\localhost, \test, \testing123) 或 die(mysql_error());

$query=\SELECT name FROM sample_data WHERE id=1;

$result=$mem->get($querykey);

if ($result) {

现在，让我们为备用场景添加逻辑。如果结果未 找到，我们希望使用我们精心设计的查询向 MySQL 请求数据。我们会将其存储到我们创建的 $result 变量中。这将采用数组的形式。

获得查询结果后，我们需要将该结果添加到 memcached，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 变量创建了它）、数据本身（存储在 $result 来自 MySQL 查询的变量），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。如果您的内容变化不大，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，我们将打印出带有查询结果的类似消息，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：

<前>

mysql_connect(\localhost, \test, \testing123) 或 die(mysql_error());

$query=\SELECT name FROM sample_data WHERE id=1;

$result=$mem->get($querykey);

如果（$结果）{

这是我们完成的脚本。它将尝试从 memcached 获取数据并返回它。如果失败，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：

<前>

第一次访问该页面时，我们应该看到如下所示的输出：

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：

如果我们再等一下，缓存的内容将过期并再次从 memcached 中删除。我们可以在此时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您的 Web 服务器重复访问数据库以获取相同的内容有一个很好的了解。

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。