深入研究memcache 特性和限制

Memcache使用了Slab Allocator的内存分配机制:按照预先规定的大小，将分配的内存分割成特定长度的块，以完全解决内存碎片问题。Memcache的存储涉及到slab，page，chunk三个概念 
1．Chunk为固定大小的内存空间，默认为96Byte。 
2．page对应实际的物理空间，1个page为1M。 
3．同样大小的chunk又称为slab。 
Memcached再启动的时候根据-n和-f参数，产生若干slab。具体应用中Memcache每次申请1page，并将这1M空间分割成若干个chunk，这些chunk有着同样的大小，属于同一个slab。 

【添加】 

通过memcache添加item的时候： 
1． Memcache计算item的大小（key+value+flags）,选取合适的slab（刚好能放下该item的slab） 
2． 如果这个item对应的slab未出现过，则申请1个page（注意，这1M空间不论是否达到memcached使用内存都可以申请成功）并加该item存入slab中的chunk 
3． 如果item对应的slab出现过，则在该slab中优先选择expired（free_chunks）和delete（在1.2.2中delete的chunk存在着不能被重复利用的问题）的chunk进行存储，其次将选择未使用过的chunk（free_chunks_end）进行存储。 
4． 如果item对应的slab出现过，但是对应的slab已经存储满了，那么会申请一个新的page，这个page被分为对应大小的chunk，继续存储。 
5． 如果item对应的slab出现过，但是对应的slab已经存储满了并且memcache也达到了最大内存使用。将使用lru算法，清除item（可能将未过期的item清除）此时会有eviction++ 

【删除】： 
1． Delete操作只是将该chunk置为删除状态，这样在下次使用将优先利用这样的chunk。 
【flush】 
1． Flush操作相当于将所有的item失效的一个动作。并不会改变memcache内存分配情况。 
【一些注意】 
1. memcache已经分配的内存不会再主动清理。 
2. memcache分配给某个slab的内存页不能再分配给其他slab。 
3. flush_all不能重置memcache分配内存页的格局，只是给所有的item置为过期。 
4. memcache最大存储的item(key+value)大小限制为1M，这由page大小1M限制 
5．由于memcache的分布式是客户端程序通过hash算法得到的key取模来实现，不同的语言可能会采用不同的hash算法，同样的客户端程序也有可能使用相异的方法，因此在多语言、多模块共用同一组memcached服务时，一定要注意在客户端选择相同的hash算法 
6．启动memcached时可以通过-M参数禁止LRU替换，在内存用尽时add和set会返回失败 
7．memcached启动时指定的是数据存储量，没有包括本身占用的内存、以及为了保存数据而设置的管理空间。因此它占用的内存量会多于启动时指定的内存分配量，这点需要注意。 
8．memcache存储的时候对key的长度有限制，php和C的最大长度都是250