Memcache分组和同步机制的实现
原帖：http://blog.csdn.net/heiyeshuwu/article/details/1666411
【Memcache同步类的实现思想】
首先我们明确了解就是Memcache是一个简单、快速、高效的分布式基于内存的缓存工具，一般用于网站等数据库数据缓存、高速交换信息的缓存，比如Session数据等等。Memcache最主要的特点就是两个：一是它是基于内存的高效Hash类缓存方式，二是使用了LUR算法来进行数据有效期控制，这两点就能够很好的满足我们的普通网站的应用。（关于Memcache的使用和协议请参考我的另一篇文章：《Memcache的使用和协议分析详解》http://blog.csdn.net/heiyeshuwu/archive/2006/11/13/1380838.aspx）
Memcache本身也存在一些不足，不能说是不足，至少是为了满足它高效的存取，所以没有去实现的功能，包括：一是本身没有内置分布式功能，无法实现使用多台Memcache服务器来存储不同的数据，最大程度的使用相同的资源；二是无法同步数据，容易造成单点故障。
那么其实都可以通过我们的Memcache的客户端程序来解决的，首先我们PHP的PECL中的Memcache扩展能够有效的解决Memcache的分布式问题，主要的接口就是 addServer() 函数，具体关于addServer()函数的实现可以参考该扩展源代码。那么现在就存在第二个问题，就是说无法同步数据，可以理解为MySQL中Master/Slave的机制，就是说如果我们有多台的Memcache服务器，使用addServer函数的话，每个服务器存储的数据都是唯一的，那么任何一台服务器宕机的话，那么这台服务器上的存储数据将丢失无法访问，这样肯定是无法充分发挥我们Memcache威力的，那么我们就需要一个方式来解决这个问题，这个就是本文主要要探讨解决的问题：关于在多台Memcache服务器中分组和同步数据的问题。
针对这个问题我构建了一个PHP写的Class，大致的思想就是把多台Memcache服务器分成两组，每组的服务器数量可能是一样的（如果总数是复数的话），数量不一样也没关系，写数据的时候往两组服务器都写，数据是一样的，那么A组服务器的数据和B组服务器的数据是一样的，如果A组服务器中某一台机器宕机了，则能够从B组服务器中提取出数据来，这样能够有效的避免单点故障，特别是在高性能要求的网站当中。当然，相应的操作也是有开销的，主要的开销在于网络连接，就是说连接到A组服务器中发现没有数据，则去访问B组服务器。另外还有就是在访问数据过程中，都是从A组开始的，那么并发量很高的情况下，A组服务器的压力比较大，那么我还实现了对A组和B组服务器随机访问的机制，如果在随机的组中没有发现数据则访问另外一个组，这样A组和B组的压力就是1/2了，能够有效的面对高负载的情况。
同样的，这个类是可以扩展的，比如你可以修改成为能够满足两组以上的服务器，但是这样逻辑会更复杂，我基于简便期间，目前就考虑了两组服务器的情况，毕竟一般公司来说，没有很多机器去做Memcache的缓存，所以两组已经能够满足大部分要求了。
PS：如果有兴趣的话，可以完全自己重新实现Memcache的addServer扩展，比如增加addGroup之类的方法，能够更有效的解决同步和分组的问题。同样的，如果想节省资源的使用，可以把Memcached当作线程的方式来运行。
<?php/** * Memcache 操作类 (支持同步和分组访问) * * author : heiyeluren <http://blog.csdn.net/heiyeshuwu> * created : 2007-06-21 * lastModifed: 2007-06-21 *//** * Memcache操作类 */class MemcacheOpt{ //--------------------- // 属性定义 //--------------------- /** * 是否进行多组同步 */ var $isGroup = true; /** * 多组同步情况下是否使用减轻负载的随机存取 */ var $isRandom = true; /** * 默认的Memcache服务器端口 */ var $mmcPort = 11211; /** * 保存原始组信息 */ var $groups = array(); /** * 保存第一、二组Memcache服务器信息 */ var $group1 = array(); var $group2 = array(); /** * 保存第一、二组连接对象 */ var $mmc1 = ''; var $mmc2 = ''; //--------------------- // 内部操作方法 //--------------------- /** * 显示错误信息 * * @param string $msg 需要显示消息的内容 * @param string $type 消息类型，error是普通错误消息，fatal 是致命错误，将终止程序执行, message 是普通消息，缺省状态 * @return bool true */ function showMessage($msg, $type){ $msg .= " "; switch($type){ case 'error': echo("Memcache Error: ". $msg); break; case 'fatal': die("Memcache Fatal: ". $msg); break; case 'message': echo("Memcache Message: ". $msg); break; default: echo("Memcache Error: ". $msg); } return true; } /** * 构造函数 (初始化分组和连接到服务器) */ function MemcacheOpt($hostArray, $hostArray2=array()){ if (!is_array($hostArray) || empty($hostArray)){ $this->showMessage('Memcache host list invalid', 'fatal'); } $this->groups = array_merge($hostArray, $hostArray2); $this->splitGroup($hostArray, $hostArray2); $this->connect(); } /** * 对组进行切分 (按照是否需要分组进行相应的切分) * * @param array $hostArray 主机数组列表1 * @param array $hostArray2 主机数组列表2 * @return void */ function splitGroup($hostArray, $hostArray2=array()){ //如果只有一台机器则不使用分组 if (count($hostArray) < 2 && empty($hostArray2)){ $this->isGroup = false; } //使用分组 if ($this->isGroup){ if (is_array($hostArray2) && !empty($hostArray2)){ $this->group1 = $hostArray; $this->group2 = $hostArray2; }else{ $count = ceil(count($hostArray) / 2); $this->group1 = array_splice($hostArray, 0, $count); $this->group2 = array_splice($hostArray, 0); } }else{ $this->group1 = $hostArray; } } /** * 连接到Memcache服务器 */ function connect(){ if (!is_array($this->group1) || empty($this->group1)){ $this->showMessage("Memcache host1 array invalid", 'error'); return false; } //连接第一组Memcache服务器 $this->mmc1 = new Memcache; foreach($this->group1 as $hosts){ $tmp = explode(":", $hosts); $host = $tmp[0]; $port = (!isset($tmp[1]) || $tmp[1]=='') ? $this->mmcPort : $tmp[1]; $this->mmc1->addServer($host, $port); } //如果需要分组则连接第二组Memcache服务器 if ($this->isGroup){ if ( !is_array($this->group2) || empty($this->group2) ){ $this->showMessage("Memcache host2 array invalid", 'error'); return false; } $this->mmc2 = new Memcache; foreach($this->group2 as $hosts){ $tmp = explode(":", $hosts); $host = $tmp[0]; $port = (!isset($tmp[1]) || $tmp[1]=='') ? $this->mmcPort : $tmp[1]; $this->mmc2->addServer($host, $port); } } } /** * 关闭Memcache服务器连接 */ function close(){ if (is_object($this->mmc1)){ $this->mmc1->close(); } if (is_object($this->mmc1)){ $this->mmc1->close(); } return true; } /** * 数据操作核心函数 * * @param string $optType 操作类型，主要有 add, set, replace, delete, flush * @param string $key 关键字，如果是 add,set,replace,delete 需要提交key参数 * @param string $val 关键字对应的值，如果是 add, set,replace 需要提交value参数 * @param int $expire 数据有效期，如果是 add,set,replace需要提交expire参数 * @return mixed 不同的需要产生不同的返回 */ function opt($optType, $key='', $val='', $expire=''){ if (!is_object($this->mmc1)){ $this->showMessage("Not availability memcache connection object", 'fatal'); } if ($this->isGroup && !is_object($this->mmc2)){ $this->showMessage("Group 2 memcache host connection object not availability", 'error'); } //加入数据操作 if ($optType=='add' || $optType=='set' || $optType=='replace'){ $this->mmc1->set($key, $val, false, $expire); if ($this->isGroup && is_object($this->mmc2)){ $this->mmc2->set($key, $val, false, $expire); } return true; } //获取数据操作 if ($optType == 'get'){ //缺省获取第一组数据 if (!$this->isGroup || !is_object($this->mmc2)){ return $this->mmc1->get($key); } //分组情况下逐组访问 $num = ( $this->isRandom ? rand(1, 2) : 1 ); $obj = "mmc". $num; $val = $this->$obj->get($key); //如果没有提取到数据，则访问另外一组 if ($val == ""){ switch($num){ case 1: $val = $this->mmc2->get($key); break; case 2: $val = $this->mmc1->get($key); break; default: $val = $this->mmc1->get($key); } } return $val; } //删除数据操作 if ($optType == 'delete'){ $this->mmc1->delete($key, $expire); if ($this->isGroup && is_object($this->mmc2)){ $this->mmc2->delete($key); } return true; } //清空数据操作 if($optType == 'flush'){ $this->mmc1->flush(); if ($this->isGroup && is_object($this->mmc2)){ $this->mmc2->flush(); } return true; } } //--------------------- // 外部操作方法 //--------------------- //增加一个元素 function add($key, $val, $expire=''){ return $this->opt('add', $key, $val, $expire); } //增加一个元素 function set($key, $val, $expire=''){ return $this->opt('set', $key, $val, $expire); } //替换一个元素 function replace($key, $val, $expire=''){ return $this->opt('replace', $val, $expire); } //获取一个元素 function get($key){ return $this->opt('get', $key); } //删除一个元素 function delete($key, $timeout=''){ return $this->opt('delete', $key, '', $timeout); } //让所有的元素过期 (本接口不要轻易使用) function flush(){ return $this->opt('flush'); } /** * 获取所有Memcache服务器状态 */ function getStats(){ $status = array(); //单独连接到每台Memcache foreach($this->groups as $key=>$hosts){ $tmp = explode(":", $hosts); $host = $tmp[0]; $port = (!isset($tmp[1]) || $tmp[1]=='') ? $this->mmcPort : $tmp[1]; $conn = new Memcache; $conn->connect($host, $port); $s = $conn->getStats(); $s['host'] = $host; $s['port'] = $port; $status[$key] = $s; } return $status; } /** * 获取所有Memcache服务器版本号 */ function getVersion(){ $version = array(); $stats = $this->getStats(); foreach($stats as $key=>$s){ $v['host'] = $s['host']; $v['port'] = $s['port']; $v['version'] = $s['version']; $version[$key] = $v; } return $version; }}?>