# Memcached性能指标

# 查询延迟
– 慢机器：< 1ms - 普通服务器：0.1ms - 0.5ms - 高端服务器：0.05ms - 0.1ms # 吞吐量 - 单实例：10万 - 50万 QPS - 高端服务器：100万+ QPS # 性能特点 - 近确定性查询速度 - 无GC停顿 - 低延迟响应

# Memcached缓存失效流程

# 传统广播失效（Memcached不采用）
客户端更新数据 -> 广播到所有服务器 -> 所有服务器更新缓存

# Memcached直接失效（采用）
客户端更新数据 -> 根据Key定位目标服务器 -> 直接操作目标服务器

# 优势
– 减少网络开销
– 简化失效逻辑
– 提高系统效率

# Memcached数据存储流程

步骤1：应用程序调用客户端API
client.set(“user:1001”, userData, 3600)

步骤2：客户端序列化数据
serializedData = serialize(userData)

步骤3：客户端计算Key的哈希值
hashValue = hash(“user:1001”)

步骤4：客户端选择目标服务器
server = hashValue % serverCount
-> 选择 Memcached Server 2

步骤5：客户端发送存储命令到目标服务器
命令: set user:1001 0 3600 128

步骤6：服务器存储数据
– 分配内存空间
– 存储到哈希表
– 返回STORED响应

步骤7：客户端返回结果给应用程序
存储成功

# Memcached数据读取流程

步骤1：应用程序调用客户端API
userData = client.get(“user:1001”)

步骤2：客户端计算Key的哈希值
hashValue = hash(“user:1001”)

步骤3：客户端选择目标服务器
server = hashValue % serverCount
-> 选择 Memcached Server 2

步骤4：客户端发送读取命令到目标服务器
命令: get user:1001

步骤5：服务器查找数据
– 检查Key是否存在
– 检查是否过期
– 返回数据或NOT_FOUND

步骤6：客户端反序列化数据
userData = deserialize(data)

步骤7：客户端返回结果给应用程序
返回userData或null

# 数据库查询缓存场景

# 场景描述
用户信息查询频繁，数据库压力大

# 解决方案
1. 首次查询从数据库获取
2. 将结果存入Memcached
3. 后续查询直接从缓存获取

# 伪代码示例
function getUser(userId):
# 先查缓存
cacheKey = “user:” + userId
userData = memcached.get(cacheKey)

if userData != null:
return userData

# 缓存未命中，查数据库
userData = db.query(“SELECT * FROM fgedu_users WHERE id = ?”, userId)

# 存入缓存，过期时间1小时
memcached.set(cacheKey, userData, 3600)

return userData

# 效果
– 数据库查询减少90%
– 响应时间从100ms降到5ms

# 会话存储场景

# 场景描述
分布式Web应用需要共享用户会话

# 解决方案
1. 用户登录后创建会话
2. 会话数据存入Memcached
3. 所有应用服务器共享会话

# 伪代码示例
# 用户登录
function login(username, password):
user = authenticate(username, password)
if user:
sessionId = generateSessionId()
sessionData = {
“userId”: user.id,
“username”: user.name,
“loginTime”: now()
}
memcached.set(“session:” + sessionId, sessionData, 1800)
return sessionId
return null

# 验证会话
function validateSession(sessionId):
return memcached.get(“session:” + sessionId)

# 效果
– 支持水平扩展
– 会话共享简单可靠
– 故障恢复快速

# 页面缓存场景

# 场景描述
动态页面生成耗时，高并发压力大

# 解决方案
1. 首次请求生成页面
2. 将页面HTML存入Memcached
3. 后续请求直接返回缓存页面

# 伪代码示例
function renderPage(pageId):
cacheKey = “page:” + pageId
cachedPage = memcached.get(cacheKey)

if cachedPage != null:
return cachedPage

# 生成页面
pageContent = generatePage(pageId)

# 缓存页面，过期时间5分钟
memcached.set(cacheKey, pageContent, 300)

return pageContent

# 效果
– 页面响应时间大幅降低
– 服务器负载显著下降
– 用户体验提升

# 检查操作系统版本
$ cat /etc/os-release
NAME=”Oracle Linux Server”
VERSION=”9.3″
ID=”ol”
ID_LIKE=”fedora”
VERSION_ID=”9.3″
PLATFORM_ID=”platform:el9″
PRETTY_NAME=”Oracle Linux Server 9.3″

# 检查内核版本
$ uname -r
5.14.0-362.8.1.el9_3.x86_64

# 检查系统架构
$ uname -m
x86_64

# 检查CPU信息
$ cat /proc/cpuinfo | grep “model name” | head -1
model name : Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2680 v4 @ 2.40GHz

# 检查CPU核心数
$ nproc
8

# 检查内存信息
$ cat /proc/meminfo | grep -E “MemTotal|MemFree|MemAvailable”
MemTotal: 65835248 kB
MemFree: 60834216 kB
MemAvailable: 62087632 kB

# 检查网络接口
$ ip addr show
1: lo: mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
link/ether 00:16:3e:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.1.100/24 brd 192.168.1.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever

# 检查主机名
$ hostname
fgedu.net.cn

# 检查DNS解析
$ cat /etc/resolv.conf
nameserver 192.168.1.1

# 测试网络连通性
$ ping -c 3 192.168.1.1
PING 192.168.1.1 (192.168.1.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.123 ms
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.098 ms
64 bytes from 192.168.1.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.105 ms

— 192.168.1.1 ping statistics —
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2049ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.098/0.108/0.123/0.010 ms

# 检查磁盘空间
$ df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 32G 0 32G 0% /dev
tmpfs 32G 0 32G 0% /dev/shm
tmpfs 32G 9.6M 32G 1% /run
tmpfs 32G 0 32G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 100G 15G 86G 15% /
/dev/sda2 200G 30G 171G 15% /memcached

# 检查inode使用情况
$ df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
devtmpfs 8388608 384 8388224 1% /dev
tmpfs 8388608 1 8388607 1% /dev/shm
tmpfs 8388608 585 8388023 1% /run
tmpfs 8388608 17 8388591 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1 6553600 85234 6468366 2% /
/dev/sda2 13107200 12345 13094855 1% /memcached

# 检查磁盘IO性能
$ iostat -x 1 3
Linux 5.14.0-362.8.1.el9_3.x86_64 (fgedu.net.cn) 04/08/2026 _x86_64_ (8 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0.50 0.00 0.25 0.00 0.00 99.25

Device r/s w/s rMB/s wMB/s rrqm/s wrqm/s %rrqm %wrqm r_await w_await aqu-sz rareq-sz wareq-sz svctm %util
sda 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

# 安装telnet客户端
$ sudo dnf install -y telnet

# 连接Memcached服务器
$ telnet 192.168.1.100 11211
Trying 192.168.1.100…
Connected to 192.168.1.100.
Escape character is ‘^]’.

# 测试存储数据
set fgedu_test 0 3600 12
Hello World!
STORED

# 测试读取数据
get fgedu_test
VALUE fgedu_test 0 12
Hello World!
END

# 测试删除数据
delete fgedu_test
DELETED

# 测试获取不存在的数据
get fgedu_test
END

# 退出连接
quit
Connection closed by foreign host.

# 连接Memcached
$ telnet 192.168.1.100 11211
Trying 192.168.1.100…
Connected to 192.168.1.100.
Escape character is ‘^]’.

# 查看统计信息
stats
STAT pid 12345
STAT uptime 86400
STAT time 1712534400
STAT version 1.6.22
STAT libevent 2.1.12-stable
STAT pointer_size 64
STAT rusage_user 123.456789
STAT rusage_system 234.567890
STAT max_connections 1024
STAT curr_connections 10
STAT total_connections 1000
STAT connection_structures 20
STAT reserved_fds 20
STAT cmd_get 50000
STAT cmd_set 10000
STAT cmd_flush 5
STAT cmd_touch 100
STAT get_hits 45000
STAT get_misses 5000
STAT delete_misses 100
STAT delete_hits 900
STAT incr_misses 50
STAT incr_hits 150
STAT decr_misses 10
STAT decr_hits 40
STAT cas_misses 20
STAT cas_hits 180
STAT cas_badval 10
STAT touch_hits 80
STAT touch_misses 20
STAT auth_cmds 0
STAT auth_errors 0
STAT bytes_read 50000000
STAT bytes_written 100000000
STAT limit_maxbytes 10737418240
STAT accepting_conns 1
STAT listen_disabled_num 0
STAT threads 4
STAT conn_yields 0
STAT hash_power_level 16
STAT hash_bytes 524288
STAT hash_is_expanding 0
STAT slab_reassign_running 0
STAT slab_global_page_pool 0
STAT lru_maintainer_juggles 1000
STAT malloc_fails 0
STAT log_worker_dropped 0
STAT log_worker_written 0
STAT log_watcher_skipped 0
STAT log_watcher_sent 0
STAT bytes 100000000
STAT curr_items 50000
STAT total_items 100000
STAT slab_global_page_pool 0
STAT expired_unfetched 100
STAT evicted_unfetched 50
STAT evictions 200
STAT reclaimed 150
STAT crawler_reclaimed 100
STAT crawler_items_checked 5000
STAT lrutail_reflocked 10
STAT moves_to_cold 5000
STAT moves_to_warm 3000
STAT moves_within_lru 2000
STAT direct_reclaims 100
END

# 退出
quit
Connection closed by foreign host.

# 计算缓存命中率
# 命中率 = get_hits / (get_hits + get_misses) * 100%

# 使用stats命令获取数据
$ echo “stats” | nc 192.168.1.100 11211 | grep -E “get_hits|get_misses”
STAT get_hits 45000
STAT get_misses 5000

# 计算命中率
# 命中率 = 45000 / (45000 + 5000) * 100% = 90%

# 查看内存使用情况
$ echo “stats” | nc 192.168.1.100 11211 | grep -E “bytes|limit_maxbytes|curr_items”
STAT bytes 100000000
STAT limit_maxbytes 10737418240
STAT curr_items 50000

# 内存使用率
# 使用率 = 100000000 / 10737418240 * 100% = 0.93%

# 查看连接数
$ echo “stats” | nc 192.168.1.100 11211 | grep -E “curr_connections|total_connections|max_connections”
STAT max_connections 1024
STAT curr_connections 10
STAT total_connections 1000

# Key命名规范建议

# 推荐格式
前缀:业务标识:唯一ID

# 示例
user:profile:1001 # 用户资料
product:info:2001 # 商品信息
session:token:abc123 # 会话令牌
cache:page:index # 页面缓存

# Key长度建议
– 长度控制在250字符以内
– 使用有意义的前缀便于管理
– 避免使用特殊字符

# Key设计原则
– 唯一性：确保Key全局唯一
– 可读性：便于调试和监控
– 简洁性：减少内存占用

# Memcached内存不足解决方案

# 方案1：增加服务器内存
– 扩展物理内存
– 增加Memcached内存分配

# 方案2：添加Memcached服务器
– 水平扩展缓存集群
– 使用一致性哈希重新分布数据

# 方案3：优化数据存储
– 减少Value大小
– 压缩数据
– 设置合理的过期时间

# 方案4：调整淘汰策略
– 优化LRU参数
– 加快过期数据清理