第33章 缓存故事
一个关于缓存的故事
注：本文概述了 memcached 的基本使用场景及其客户端的工作原理。
两位勇敢的冒险者，程序员（Programmer）和系统管理员（Sysadmin），踏上了一段旅程。他们共同构建网站，包括 Web 服务器和数据库。来自互联网各地的用户与 Web 服务器交互，请求生成页面，而 Web 服务器则向数据库索取生成页面所需的资源。程序员负责写代码，系统管理员则负责部署 Web 服务器和数据库服务器。
有一天，系统管理员发现他们的数据库“病了”！它到处吐着呕吐物和红色的东西！系统管理员宣布它发烧了，负载平均值为 20！程序员问系统管理员：“那我们该怎么办？”系统管理员说：“我听说过一个很棒的东西叫 memcached。它对 LiveJournal 帮助很大！”“好吧，让我们试试！”程序员说。
我们勇敢的 sysadmin 审视着他手下的六台 Web 服务器。他决定使用其中三台来运行 'memcached' 服务器。Sysadmin 给每台 Web 服务器增加了一千兆字节（1 GB）的内存，并启动 memcached，限制每台最多使用 1 GB。于是，他拥有了三个 memcached 实例，每个实例最多可存储 1 GB 的数据。就这样，程序员和系统管理员退后一步，欣赏他们辉煌的 memcached 集群！
“那现在呢？”他们说道，“它什么都没做啊！” 这些 memcached 没有在和任何东西通信，当然也没有数据。而现在，他们的数据库负载达到了 25！
我们爱冒险的程序员拿起了 pecl/memcache 客户端库手册，这是勇敢的系统管理员贴心地在所有六台 Web 服务器上安装好的。“别怕！”他说。“我有一个主意！”他获取了三个 memcached 的 IP 地址和端口号，并将它们添加到 PHP 数组中。
$MEMCACHE_SERVERS = array( "10.1.1.1", //web1 "10.1.1.2", //web2 "10.1.1.3", //web3 );
然后，他创建了一个对象，巧妙地将它命名为 '$memcache'。
$memcache = new Memcache(); foreach($MEMCACHE_SERVERS as $server){ $memcache->addServer ( $server ); }
现在，程序员开始思考。他想了又想。 “我知道了！”他说。“主页上有这么个东西，运行着 SELECT * FROM hugetable WHERE timestamp > lastweek ORDER BY timestamp ASC LIMIT 50000; 这个查询，它耗时五秒！”“让我们把它放进 memcached 吧，”他说。于是，他将这段 SELECT 查询的代码包装起来，并使用了他的 $memcache 对象。他的代码逻辑如下：
这个 select 查询的结果在 memcache 里有吗？ 如果没有，执行查询，获取结果，并将其放入 memcache！
代码如下：
$huge_data_for_front_page = $memcache->get("huge_data_for_front_page"); if($huge_data_for_front_page === false){ $huge_data_for_front_page = array(); $sql = "SELECT * FROM hugetable WHERE timestamp > lastweek ORDER BY timestamp ASC LIMIT 5000"; $res = mysql_query($sql, $mysql_connection); while($rec = mysql_fetch_assoc($res)){ $huge_data_for_front_page[] = $rec; } // 缓存 10 分钟 $memcache->set("huge_data_for_front_page", $huge_data_for_front_page, 0, 600); } // 您可以随意使用 $huge_data_for_front_page
程序员推送了代码。系统管理员紧张地流汗。砰！数据库负载降到了 10！网站现在速度相当快。于是，系统管理员感到困惑，“刚才到底发生了该死的什么回事！？“我在我的 memcached 上放了监控图表！我用的是 cacti，这是我看到的情况！我看到只有一个 memcached 有流量，但我明明配置了三个 :(。” 因此，系统管理员迅速学会了 ascii 协议，telnet 到每个 memcached 的 11211 端口，并询问它：
嘿，'get huge_data_for_front_page'，你在吗？
第一个 memcached 没有回应…
第二个 memcached 没有回应…
然而，第三个 memcached 却往他的 telnet 会话中吐出了一大团数据！数据在那里！只有当 memcached 拥有程序员缓存的那个键时才会发生这种情况！
困惑之下，他向邮件列表提问。大家异口同声地回答：“这是一个分布式缓存！这就是它的工作方式！” 但这意味着什么？仍然感到困惑，并且有点担心自己的职业生涯，系统管理员让程序员再缓存一些其他的东西。“让我们看看会发生什么。我们很好奇。我们可以弄明白这一点的，” 系统管理员说。
“嗯，还有另一个查询，它不快，但每秒运行 100 次。也许那个会有帮助，” 程序员说。于是，他像之前一样把它包装起来。果然，服务器负载降到了 8！
因此，程序员编写了更多代码，缓存了更多事物。他使用了新技术。“我在邮件列表和 FAQ 上找到的！这些真不错，”他说。数据库负载下降了；7、5、3、2、1！
“好吧，” 系统管理员说，“让我们再试一次。” 现在他查看图表。所有 memcached 都在运行！它们都在接收请求！这太棒了！它们都在被使用！
于是，他再次取出程序员使用的键，在他的 memcached 服务器上查找它们。'get this_key' 'get that_key' 但每次这样做，他只在一个 memcached 上找到每个键！他心想，为什么要这样做呢？并且整夜苦苦思索。这太愚蠢了！难道你不想让键存在于所有 memcached 上吗？
“但是等等”， 他心想，“我给每个 memcached 分配了 1 GB 内存，这意味着，总共，我可以缓存数据库的 3 GB 数据，而不是仅仅 1 GB！哦天哪，这太棒了，” 他想着。“这将为我节省一大笔钱。Brad Fitzpatrick，我爱你！”
“但是嗯，下一个问题，这个让人头疼，这里这台 Web 服务器，这台运行 memcached 的机器很旧，它病了，需要升级。但为了做到这一点，我不得不将它下线！我可怜的 memcache 集群会发生什么？好吧，让我们看看，” 他说，然后关掉了这台机器。现在他查看他的图表。“噢不，数据库负载，它一下子跳起来了！负载不再是一，现在是二。嗯，但仍然可以忍受。所有的其他 memcached 仍在接收流量。情况还不算糟。只是几次缓存未命中，而我几乎就完成了工作。于是他重启了机器，让 memcached 重新工作。几分钟后，数据库负载再次降回 1，这是它应该一直保持在的位置。
“缓存恢复了！我现在明白了。如果它不可用，只是意味着我的部分请求会未命中。但这不足以击垮我。这相当棒。”
于是，程序员和系统管理员继续构建网站。他们继续缓存。当他们有疑问时，他们就询问邮件列表或再次阅读 FAQ。他们看着他们的图表。从此过着幸福的生活。
作者：Dormando via IRC. 由 Brian Moon 出于乐趣进行了编辑。 Emufarmers 进行了进一步的趣味编辑。
