Kevin Lynx
7.21.2008
What's memcached ?
memcached是一個(gè)以key-value的形式緩存數(shù)據(jù)的緩存系統(tǒng)。通過將數(shù)據(jù)緩存到內(nèi)存中，從而提高數(shù)據(jù)的獲取速度。
memcached以key-value的形式來保存數(shù)據(jù)，你可以為你每一段數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)一個(gè)key，然后以后可以通過這個(gè)key獲取
這段數(shù)據(jù)。
memcached是一個(gè)庫還是什么？memcached其實(shí)是一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器程序。它的網(wǎng)絡(luò)底層基于libevent，你可以
將其運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的一臺服務(wù)器上，通過網(wǎng)絡(luò)，在遵循memcached的協(xié)議的基礎(chǔ)上與memcached服務(wù)器進(jìn)行通信。
What do we want to wrap ?
我們需要做什么？我們只需要遵循memcached的協(xié)議(參見該文檔)，封裝網(wǎng)絡(luò)層的通信，讓上層可以通過調(diào)用諸如
add/get之類的接口即可實(shí)現(xiàn)往memcached服務(wù)器緩存數(shù)據(jù)，以及取數(shù)據(jù)。上層程序員根本不知道這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)
上存在過。
這個(gè)東西，也就是memcached官方所謂的client apis。你可以使用現(xiàn)成的客戶端庫，但是你也可以將這種重造輪子
的工作當(dāng)作一次網(wǎng)絡(luò)編程的練習(xí)。it's up to you.:D
Where to start ?
很遺憾，對于windows用戶而言，memcached官方?jīng)]有給出一個(gè)可以執(zhí)行或者可以直接F7即可得到可執(zhí)行文件的下載
(如果你是vc用戶)。幸運(yùn)的是，已經(jīng)有人做了這個(gè)轉(zhuǎn)換工作。
你可以從http://jehiah.cz/projects/memcached-win32/這里下載到memcached的windows版本，包括可執(zhí)行程序和
源代碼。
我們直接可以運(yùn)行memcached.exe來安裝/開啟memcached服務(wù)器，具體步驟在以上頁面有所提及：
安裝：memcached.exe -d install，這會在windows服務(wù)里添加一個(gè)memcached服務(wù)
運(yùn)行：memcached.exe -d start，你也可以通過windows的服務(wù)管理運(yùn)行。
然后，你可以在任務(wù)管理器里看到一個(gè)'memcached'的進(jìn)程，很占內(nèi)存，因?yàn)檫@是memcached。
So, here we go ...
通過以上步驟運(yùn)行的memcached，默認(rèn)在11211端口監(jiān)聽(是個(gè)TCP連接，可以通過netstat查看)。接下來，我們就可
以connect到該端口上，然后send/recv數(shù)據(jù)了。發(fā)送/接收數(shù)據(jù)只要遵循memcached的協(xié)議格式，一切都很簡單。
使用最簡單的阻塞socket連接memcached服務(wù)器：
SOCKET s = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 );
struct sockaddr_in addr;
memset( &addr, 0, sizeof( addr ) );
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons( 11211 );
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr( "127.0.0.1" );
ret = connect( s, (struct sockaddr*) &addr, sizeof( addr ) );
if( ret == 0 )
{
printf( "connect ok\n" );
}
About the protocol
簡單地提一下memcached的協(xié)議。
可以說，memcached的協(xié)議是基于行的協(xié)議，因?yàn)闊o論是客戶端請求還是服務(wù)器端應(yīng)答，都是以"\r\n"作為結(jié)束符。
memcached的協(xié)議將數(shù)據(jù)(send/recv操作的數(shù)據(jù))分為兩種類型：命令和用戶數(shù)據(jù)。
命令用于服務(wù)器和客戶端進(jìn)行交互；而用戶數(shù)據(jù)，很顯然，就是用戶想要緩存的數(shù)據(jù)。
關(guān)于用戶數(shù)據(jù)，你只需要將其編碼成字節(jié)流(說白了，只要send函數(shù)允許即可)，并附帶數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志"\r\n"發(fā)送即可。
關(guān)于命令，memcached分為如下幾種命令：存儲數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、取出數(shù)據(jù)、其他一些獲取信息的命令。其實(shí)你換個(gè)角度
想想，memcached主要就是將數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存里，所以命令也多不了哪去，基本就停留在add/get/del上。
關(guān)于key，memcached用key來標(biāo)識數(shù)據(jù)，每一個(gè)key都是一個(gè)不超過255個(gè)字符的字符串。
到這里，你可以發(fā)現(xiàn)memcached對于數(shù)據(jù)的存儲方式(暴露給上層)多少有點(diǎn)像std::map，如果你愿意，你可以將客戶端
API封裝成map形式。= =#
具體實(shí)現(xiàn)
接下來可以看看具體的實(shí)現(xiàn)了。
首先看看存儲數(shù)據(jù)命令，存儲數(shù)據(jù)命令有：add/set/replace/append/prepend/cas。存儲命令的格式為：
<command name> <key> <flags> <exptime> <bytes> [noreply]\r\n
具體字段的含義參看protocol.txt文件，這里我對set舉例，如下代碼，阻塞發(fā)送即可：
char cmd[256] ;
char data[] = "test data";
sprintf( cmd, "set TestKey 0 0 %d\r\n", strlen( data ) );
ret = send( s, cmd, strlen( cmd ), 0 );
注意：noreply選項(xiàng)對于有些memcached版本并不被支持，例如我們使用的1.2.2版本。注意官方的changelog即可。
當(dāng)你發(fā)送了存儲命令后，memcached會等待客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)塊。所以我們繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)塊：
ret = send( s, data, strlen( data ), 0 );
ret = send( s, "\r\n", 2, 0 ); // 數(shù)據(jù)結(jié)束符
然后，正常的話，memcached服務(wù)器會返回應(yīng)答信息給客戶端。
char reply[256];
ret = recv( s, reply, sizeof( reply ) - 1, 0 );
reply[ret] = 0;
printf( "server reply : %s\n", reply );
如果存儲成功，服務(wù)器會返回STORED字符串。memcached所有應(yīng)答信息都是以字符串的形式給出的。所以可以直接printf出來。
關(guān)于其他的操作，我就不在這里列舉例子了。我提供了我封裝的memcached客戶端庫的完整代碼下載，使用的是阻塞socket，
對應(yīng)著memcached的協(xié)議看，很容易看懂的。
It's a story about a programmer...
最近發(fā)覺自己有點(diǎn)極端，要么寫純C的代碼，要么寫滿是template的泛型代碼。
相關(guān)代碼下載