刚接触”memcache”时，一直被”memcache”的正确写法究竟是”memcache”还是”memcached”所困扰。今天在查如何配置session保存到”memcache”时，又遇到了各种版本困扰的问题，于是整体整理一下，如下：

首先，无论memcache还是memcached，所指的系统都是memcached内存对象缓存系统。

至于，为什么有memcache，这得从PHP的扩展说起，memcached是一个开源的系统，最初在PECL中出现的是一个叫memcache的PHP扩展（04年），按照memcached的接口实现的。

在09年某月某日的时候，PECL中又出现了一个叫memcached的PHP扩展，很好，这下有3个概念了。

1. 服务器跑的进程是memcached系统

2. 实现memcached接口的PHP扩展之PECL/memcache

3. 实现memcached接口的PHP扩展之PECL/memcached

无论使用哪种PHP扩展，在服务器安装都需要先安装memcached，最新的版本为1.4.5（安装文档可参考该篇文章）

而PECL/memcache和PECL/memcached则也有各自的版本（与memcached系统的版本号无关）

PECL/memcache 2.*系列的版本最新stable版为2.2.6（这也是在phpinfo中查看的memcache扩展的版本号），PECL/memcache 3.*版本最新为3.0.5beta版

PECL/memcached 1.*系列的版本最新stable版为1.0.2，2011-03-13则提交了2.0.0b1版

这里有这两个扩展的对比表，简单翻译如下：

这两个扩展都支持最基本的操作，比如多组服务器，读写值，值的增减以及获取服务器的统计信息。

这里是一些更为高级的特性和信息。

1. pecl/memcache会自动转换无效的key为有效。pecl/memcached则会返回false。
2. 你无须对对象、数组进行序列化，这两个客户端都会自动完成序列化的过程。
3. CAS：Memcached于1.2.4版本新增CAS(Check and Set)协议类同于Java并发的CAS(Compare and Swap)原子操作，处理同一item被多个线程更改过程的并发问题。
   在Memcached中，每个key关联有一个64-bit长度的long型惟一数值，表示该key对应value的版本号。这个数值由 Memcached server产生，从1开始，且同一Memcached server不会重复。在两种情况下这个版本数值会加1：1、新增一个key-value对；2、对某已有key对应的value值更新成功。删除 item版本值不会减小。参考：http://langyu.javaeye.com/blog/680052
4. Consistent Hashing：Memcached分布式的一种策略，比余数策略要好很多，具体原理可以参考这里，在pecl/memcache 3.0.0之前，默认的策略为stardard，即余数策略，在3.0.0之后则默认为consistent。可以通过php.ini里修改memcache.hash_strategy = consistent来指定。

从pecl/memcache的3.0.0开始，对原先许多不支持的特性进行支持，具体可以参考changelog,对二进制协议的支持可以通过memcache.protocol = {ascii, binary}来设置，并且修改了默认的设置：

memcache.hash_strategy = consistent（在3.0.0之前默认是stardard，即余数策略）

memcache.chunk_size = 32768（在3.0.0之前默认是8192，说明中也提到这个参数指数据传输块大小，这个值越小网络I/O次数越多，如果发现莫名的速度降低， 可以尝试将此值调至32768，所以在3.0.0中干脆直接默认值就是32768了）

当然pecl/memcache 3.0.*还没有stable版本发布，所以相比较而言，pecl/memcached 1.0.2 stable版就比pecl/memcache 2.2.6 stable版功能要强大些（二进制协议和CAS的支持），但是pecl/memcached 1.0.2 stable版也有一些不支持的功能，比如不支持发生错误时（对用户）透明的转移到其他服务器（即memcache.allow_failover ），也不支持持久连接等等。

在社区看到有人讨论，pecl/memcached有项功能getServerByKey，可以返回key所映射的服务器，这对于调试很是方便。

现在在pecl/memcache 3.0.5 的changelog中也加入了类似的功能MemcachePool::findServer(key)

目前我们用的是pecl/memcache 2.2.5，期待3.0系列的stable版！

最后，回到今天的问题上来，如何保存session到memcached中

对于pecl/memcache设置如下：

session.save_handler = memcache

session.save_path = "tcp://host1:11211, tcp://host2:11211"

（注：每个url可以包含参数，这些参数于方法Memcache::addServer()的参数相同。比如： “tcp://host1:11211?persistent=1&weight=1&timeout=1&retry_interval=15″）

对于pecl/memcached设置如下：

session.save_handler = memcached

session.save_path = "host1:11211, host2:11211"

注意：无tcp协议标识符

1. 现在的memcached规格中，键长度最大为250字节，但二进制协议中键的大小用2字节表示。因此，理论上最大可使用65536字节（2的16次方）长的键。尽管250字节以上的键并不会太常用，二进制协议发布之后就可以使用巨大的键了。
二进制协议从版本1.3系列开始支持，memcached最新的版本为1.4.5

2. memcached默认采用slab allocation机制分配、整理内存，其基本原理是按照预先规定的大小，将分配的内存分割成特定长度的块（chunk），以完全解决内存碎片问题。

2.5 slab allocation术语介绍
slab（有时又写作page）：分配给slab的内存空间，默认是1M。分配给slab后根据slab的大小切分成chunk。
chunk：用于缓存记录的内存空间。
slab class：特定大小的slab组（所有在slab class中的slab拥有同样大小的chunk）

3. slab allocation可以重复使用已分配的内存，分配到的内存不会释放，而是重复利用。

4. slab allocation的缺点是由于分配的是特定长度的内存，因此无法有效利用分配的内存，将100字节的数据缓存到128字节的chunk中，就有28字节浪费了。
比较好的调优方案是计算预先客户端的数据大小，采用合适的chunk大小分组，调整chunk大小方法见第5点

5. chunk大小分组的方法：memcached -f 2，其中-f是growth factor因子，默认为1.25，曾经为2，即每个chunk划分的大小是前一个chunk大小的f倍。
按照计算的数据预期长度来调节growth factor值

6. 连接上memcached（可以用telnet连接），输入stats可以查看memcached状态，stats slabs或者stats items可以获得关于缓存的信息，quit退出。

7. 关于memcached分布式
7.1 根据余数进行打散：mc key的hash值(crc32等)/服务器台数，无法连接时将连接次数添加到key后面，rehash后再连接
余数打散法优点：方法简单，数据分散性也很优秀。
缺点：当添加/移除服务器时，缓存重组的代价相当巨大，缓存命中率明显下降。

7.2 mixi采用的Consistent Hashing分布法：首先求出memcached服务器（节点）的hash值，并将其配置到0~2的32次方的圆上，然后用同样的方法求出mc key的hash值，并映射到圆上。然后从数据映射的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上。如果超过2的32次方仍然找不到服务器，就会保存到第一台memcached服务器上。
优点：当添加服务器时，只有这台服务器添加位置的逆时针方向的第一台服务器上的key会受到影响，最大程序抑制了key的重新分布。

*而且，有的Consistent Hashing实现方法还采用了虚拟节点的思想。使用一般hash函数的话，服务器的映射地点非常不均匀。因此，使用虚拟节点的思想，为每个服务器在圆上虚拟分配100~200个点。这样就能抑制分布不均匀，最大限度减少服务器增减时的缓存重新分布。

8. last.fm开发了一个支持Consistent Hashing的PHP库，名为ketama

9. memcached进程的实际内存分配量要比指定的容量要大，因为启动指定的只是用于数据保存的内存大小，并不包括slab allocation本身占用的内存以及为保存数据而设置的管理空间等。

10. memcached内存分配量尽量不要超过3G（即使是64位的4G内存的服务器），因有可能造成内存交换(swap)

11. 将与memcache的连接保持在进程中，以减少TCP连接的开销。

12. 如果不支持连接失败的rehash功能，则最好限制连接失败后指定时间内不要再连接该失败的服务器。

13. 将所有共享/公用的缓存数据设置类命名空间，将该命名空间下的key保存到多台memcached服务器中，取得时从中仅选取一台即可。

14. daemontools可以监视memcached进程的停止并自动启动。

15. nagios监视memcached的get、add动作，也可以监视stats

16. rrdtool将stats目录转化成图形，进行性能监视

PDF下载地址：http://tech.idv2.com/2008/08/17/memcached-pdf/