PHP如何使用Memcached缓存_Memcached操作完整指南-php教程-PHP中文网

答案是PHP通过Memcached扩展连接Memcached服务器，利用set、get等API缓存数据库查询结果或会话数据，提升性能；需安装memcached扩展并配置php.ini；与Redis相比，Memcached更轻量高效但仅支持键值对且无持久化。

php如何使用memcached缓存_memcached操作完整指南

PHP使用Memcached缓存的核心在于通过PHP的Memcached扩展，建立与Memcached服务器的连接，然后利用其提供的API进行数据的存储、读取、更新和删除。这本质上是将一些频繁访问但又不需要持久化存储的数据，比如数据库查询结果、计算密集型操作的输出、会话数据等，暂时放在内存中，以极快的速度响应请求，从而显著提升应用的性能和响应速度。它就像你大脑里的短期记忆，高效且直接。

解决方案

要让PHP与Memcached协同工作，我们通常会经历以下几个步骤，这其中既有环境配置，也有实际的代码操作。

首先，你得确保Memcached服务器本身已经运行起来了。这通常是一个独立的进程，监听在特定的端口上。接着，你的PHP环境需要安装并启用

memcached

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扩展（注意，不是老旧的

memcache

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，虽然两者功能类似，但

memcached

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通常更推荐，因为它支持更多特性和二进制协议）。安装方式一般是通过PECL，比如在命令行执行

pecl install memcached

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，然后将

extension=memcached.so

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添加到你的

php.ini

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文件中。

一旦环境就绪，PHP代码操作Memcached就变得直观了。下面是一个基本的例子：

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<?php
// 1. 创建Memcached客户端实例
// 在我的实践中，通常会给它一个唯一的ID，这在长连接或者多进程环境下很有用
$memcached = new Memcached('my_app_cache_pool'); 

// 2. 添加Memcached服务器
// 你可以添加多个服务器，Memcached客户端会自动进行数据分片和故障转移
// 这里的 '127.0.0.1' 和 11211 是默认的Memcached服务器地址和端口
if (!$memcached->addServer('127.0.0.1', 11211)) {
    // 实际项目中，这里需要更完善的错误处理，比如记录日志或触发告警
    error_log("无法连接到Memcached服务器！");
    // 考虑降级处理，比如直接从数据库获取数据
}

// 3. 存储数据
$key = 'user:123:profile';
$data = [
    'id' => 123,
    'name' => '张三',
    'email' => 'zhangsan@example.com',
    'last_login' => time()
];
// 第三个参数是过期时间，单位秒。0 表示永不过期（不推荐），这里设置为1小时
$expiration = 3600; 

// set() 方法会覆盖已存在的键
if ($memcached->set($key, $data, $expiration)) {
    echo "数据 '{$key}' 已成功存入缓存。\n";
} else {
    echo "数据存入缓存失败。\n";
}

// 4. 获取数据
$cached_data = $memcached->get($key);
if ($cached_data !== false) {
    echo "从缓存中获取到数据：\n";
    print_r($cached_data);
} else {
    echo "缓存中没有找到 '{$key}' 对应的数据，或者数据已过期。\n";
    // 此时通常会去数据源（如数据库）重新获取，并更新缓存
}

// 5. 更新数据 (与set类似，只是值变了)
$updated_data = $data;
$updated_data['email'] = 'new_email@example.com';
if ($memcached->set($key, $updated_data, $expiration)) {
    echo "数据 '{$key}' 已成功更新。\n";
}

// 6. 删除数据
// 当底层数据源发生变化时，我们通常需要手动删除缓存，确保数据一致性
if ($memcached->delete($key)) {
    echo "数据 '{$key}' 已从缓存中删除。\n";
} else {
    echo "删除 '{$key}' 失败，可能它本来就不存在。\n";
}

// 7. 增量/减量操作（针对数值类型）
$counter_key = 'page:views:article_id_456';
$memcached->set($counter_key, 0, 0); // 初始化计数器
$memcached->increment($counter_key); // 增加1
$memcached->increment($counter_key, 5); // 增加5
echo "文章浏览量：".$memcached->get($counter_key)."\n"; // 输出 6

// 8. 清空所有缓存 (慎用，会清空所有Memcached实例上的数据)
// $memcached->flush(); 
// echo "所有缓存已清空。\n";

// 9. 获取Memcached服务器统计信息
// $stats = $memcached->getStats();
// print_r($stats);

?>

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实际应用中，我们还会封装这些操作，形成一个缓存服务类，方便统一管理和错误处理。比如，你可以有一个

CacheService

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类，内部管理

memcached

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实例，提供

get

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set

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delete

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等方法，并且可以轻松切换到其他缓存实现（如Redis或文件缓存），这是一种很好的设计模式。

为什么选择Memcached？它与Redis相比有哪些优势和劣势？

当我们谈到内存缓存，Memcached和Redis总是绕不开的两个名字。选择哪个，往往取决于具体的应用场景和需求。在我看来，Memcached的优势在于它的简洁、高效和纯粹。它就是一个非常棒的分布式哈希表，专门用来存储简单的键值对数据，尤其擅长处理高并发下的读操作。

Memcached的优势：

极简设计，性能卓越： Memcached的核心功能就是存储和检索字符串或序列化的对象。它的协议简单，内部实现也相对轻量，这使得它在处理大量简单键值对时，能够提供非常高的吞吐量和极低的延迟。对于纯粹的缓存场景，Memcached往往能跑出非常惊人的性能数据。
多线程架构： Memcached是多线程的，这意味着它可以更好地利用多核CPU资源来处理并发请求。而Redis是单线程的，虽然通过事件循环和非阻塞I/O实现了高性能，但在某些CPU密集型操作上，Memcached的多线程可能会展现出优势。
内存管理： Memcached采用Slab Allocation机制来管理内存，这有助于减少内存碎片。它会预先分配不同大小的Slab（块），然后根据数据大小将其放入最合适的Slab中。
分布式扩展性： Memcached客户端（如PHP的Memcached扩展）通常内置了对多服务器的透明支持，通过一致性哈希等算法将数据分散到不同的Memcached节点上。这意味着你可以轻松地通过增加服务器来扩展缓存容量和吞吐量，而不需要对应用逻辑做太多改动。

Memcached的劣势：

数据结构单一： 它只支持简单的键值对，值可以是字符串或序列化的数据。如果你需要列表、集合、哈希表等复杂数据结构，Memcached就无能为力了。
不支持数据持久化： Memcached的数据完全存储在内存中。一旦Memcached服务重启或服务器宕机，所有缓存数据都会丢失。这意味着它不适合存储需要持久化的数据。
功能相对简单： Memcached不提供像事务、发布/订阅、Lua脚本、地理空间索引等高级功能。
无原生高可用方案： Memcached本身没有内置的主从复制、哨兵或集群等高可用机制。它的高可用性更多是依赖于客户端的分布式和故障转移策略，以及后端数据源的容错能力。

与Redis的对比：

Redis 则更像是一个数据结构服务器，它不仅支持字符串，还支持列表、集合、有序集合、哈希表等丰富的数据结构。这使得Redis的应用场景远不止缓存，还可以作为消息队列、实时排行榜、计数器、地理位置服务等。
Redis 支持数据持久化（RDB和AOF），这意味着即使服务重启，数据也不会丢失。
Redis 提供了更完善的高可用和集群方案（主从复制、Sentinel、Cluster），这对于构建高可靠的系统至关重要。
Redis 是单线程的，但在处理复杂数据结构操作时，其原子性和丰富的功能往往能简化应用开发。

我的看法是： 如果你的需求只是纯粹、高性能的键值缓存，且数据丢失不是灾难性的，那么Memcached是一个非常优秀且轻量级的选择。比如，会话缓存、数据库查询结果缓存等。但如果你需要更复杂的数据结构、数据持久化、更强大的高可用性或者将缓存作为消息队列等多种用途，那么Redis无疑是更全面、更强大的解决方案。很多时候，项目会根据不同数据的特性，同时使用这两种缓存，比如用Memcached做短期、高并发的热点数据缓存，用Redis做更复杂的业务数据缓存。

PHP Memcached扩展的安装与常见配置问题解析

安装和配置PHP Memcached扩展，对于初次接触的开发者来说，可能会遇到一些小坑。这里我结合经验，给大家梳理一下。

1. Memcached服务器的安装：

在Linux系统上，安装Memcached服务器通常非常简单。

Debian/Ubuntu:

sudo apt update && sudo apt install memcached

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CentOS/RHEL:
```
sudo yum install epel-release && sudo yum install memcached
```
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安装后，Memcached服务通常会自动启动，并监听在默认的11211端口。你可以通过
```
sudo systemctl status memcached
```
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来检查它的运行状态。

2. PHP Memcached扩展的安装：

这是让PHP能够与Memcached服务器对话的关键。

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通过PECL安装（推荐）：
```
sudo pecl install memcached
```
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在安装过程中，它可能会询问你是否启用
```
igbinary
```
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或
```
msgpack
```
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支持。这些是更高效的序列化协议，可以显著提升性能，我通常会选择启用。安装成功后，PECL会告诉你需要将
```
extension=memcached.so
```
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（或
```
extension=memcached.dll
```
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在Windows上）添加到你的
```
php.ini
```
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文件中。
手动编译安装（较少用，除非PECL有问题）： 下载Memcached扩展的源码包，然后按照常规的PHP扩展编译流程进行：
```
phpize
```
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-youjiankuohaophpcn
```
./configure
```
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->
```
make
```
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->
```
make install
```
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。

3. 配置

php.ini

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：

找到你的

php.ini

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文件（可以通过

php --ini

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命令查找其位置），在文件末尾或扩展部分添加：

extension=memcached.so

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如果你在PECL安装时启用了

igbinary

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或

msgpack

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，可能还需要额外添加对应的扩展：

extension=igbinary.so
extension=msgpack.so

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添加完后，务必重启你的Web服务器（如Apache, Nginx或PHP-FPM），让配置生效。

常见配置问题及解析：

问题1：
```
Class 'Memcached' not found
```
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- 原因： PHP Memcached扩展没有正确加载。
- 解决：
  - 检查
```
php.ini
```
    登录后复制
    文件中
```
extension=memcached.so
```
    登录后复制
    是否存在且没有被注释掉（分号开头）。
  - 确保
```
memcached.so
```
    登录后复制
    文件确实存在于
```
extension_dir
```
    登录后复制
    配置的目录下。可以通过
```
php -i | grep "extension_dir"
```
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    找到这个目录。
  - 重启Web服务器。
  - 使用
```
php -m | grep memcached
```
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    命令检查扩展是否加载成功。如果输出中包含
```
memcached
```
    登录后复制
    ，说明加载成功。
问题2：
```
Memcached::addServer(): Can't connect to 127.0.0.1:11211, Connection refused
```
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- 原因： PHP客户端无法连接到Memcached服务器。
- 解决：
  - Memcached服务未运行： 使用
```
sudo systemctl status memcached
```
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    检查服务状态，如果未运行，启动它：
```
sudo systemctl start memcached
```
    登录后复制
    。
  - 防火墙： 服务器的防火墙可能阻止了11211端口的连接。你需要开放这个端口。例如，使用
```
ufw
```
    登录后复制
    ：
```
sudo ufw allow 11211/tcp
```
    登录后复制
    。
  - IP/端口错误： 确认你在
```
addServer()
```
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    方法中使用的IP地址和端口与Memcached服务器实际监听的地址和端口一致。Memcached服务器的配置文件通常在
```
/etc/memcached.conf
```
    登录后复制
    。
  - 网络问题： 检查服务器之间的网络连通性。
问题3：缓存数据不生效或获取不到
- 原因： 可能涉及过期时间、键名冲突、序列化问题等。
- 解决：
  - 过期时间： 检查
```
set()
```
    登录后复制
    方法中的过期时间是否设置合理，是否已经过期。
  - 键名： 确保
```
set()
```
    登录后复制
    和
```
get()
```
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    使用的是完全相同的键名，包括大小写。
  - 序列化： 如果存储的是复杂数据类型（数组、对象），PHP Memcached扩展会自动进行序列化和反序列化。如果你的数据结构非常复杂，或者在不同版本的PHP或Memcached之间迁移，可能会遇到序列化问题。可以尝试手动
```
serialize()
```
    登录后复制
    和
```
unserialize()
```
    登录后复制
    来排查。
  - 内存限制： Memcached服务器有内存限制。如果缓存的数据量超过了分配的内存，旧数据会被LRU（最近最少使用）策略淘汰。检查Memcached服务器的日志或统计信息 (
```
memcached-tool 127.0.0.1 stats
```
    登录后复制
    )。
问题4：PHP-FPM或CLI环境下的区别
- 原因：
```
php.ini
```
  登录后复制
  配置可能在不同PHP运行模式下有区别。
- 解决： 确保你修改的
```
php.ini
```
  登录后复制
  文件是Web服务器（如Nginx/Apache配合PHP-FPM）或命令行（CLI）实际使用的那个。通常，PHP-FPM会有自己的
```
php.ini
```
  登录后复制
  ，而CLI也有一个。
```
php --ini
```
  登录后复制
  和
```
php-fpm -i
```
  登录后复制
  可以帮助你定位。

调试这类问题时，耐心和系统性排查非常重要。一步步确认Memcached服务运行、PHP扩展加载、网络连通性，再到代码逻辑，通常就能找到症结所在。

Memcached缓存失效策略与高可用性实践

在使用Memcached时，仅仅把数据扔进去是远远不够的，如何管理缓存的生命周期，以及在面对故障时如何保持服务的可用性，是构建健壮系统不可或缺的考量。

缓存失效策略：

缓存失效策略的核心目标是确保缓存中的数据与原始数据源（通常是数据库）保持一致，同时尽量延长缓存的有效性，减少回源请求。

基于时间的失效（TTL - Time To Live）： 这是最常见也最简单的策略。在
```
set()
```
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数据时，我们会指定一个过期时间（秒）。
```
$memcached->set($key, $data, 3600); // 数据在1小时后过期
```
登录后复制
- 优点： 简单易实现，可以自动清理过期数据。
- 缺点： 无法实时感知底层数据源的变化。如果在过期前，数据库中的数据被修改了，那么缓存中的数据就会是“脏”的，直到过期或被手动删除。
- 实践： 对于那些不经常变动、或者对实时性要求不高的页面片段、配置数据、热门文章列表等，TTL是非常合适的。过期时间需要根据数据的新鲜度要求和更新频率来权衡。
事件驱动/手动失效（Cache Invalidation）： 当底层数据源发生变化时，应用程序主动通知Memcached删除或更新相关的缓存项。
```
// 用户更新了个人资料，在更新数据库后，手动删除缓存
$db->update('users', ['email' => 'new@example.com'], ['id' => 123]);
$memcached->delete('user:123:profile');
```
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- 优点： 强一致性，能够保证缓存数据与源数据几乎实时同步。
- 缺点： 实现起来相对复杂，需要应用程序在数据修改的地方显式地触发缓存删除逻辑。如果忘记删除，就可能导致缓存“脏读”。对于复杂的关联数据，可能需要删除多个相关的缓存项。
- 实践： 适用于对数据一致性要求高、更新频率不确定的关键业务数据。例如，商品库存、订单状态、用户权限等。在微服务架构中，这可能涉及到发布事件到消息队列，由缓存服务订阅并执行失效操作。
缓存穿透、击穿与雪崩的预防：
- 缓存穿透： 查询一个根本不存在的数据，导致每次请求都打到数据库。
  - 预防： 对查询结果为空的数据也进行缓存，设置一个较短的过期时间；或者在应用层对非法请求进行拦截。
- 缓存击穿： 某个热点数据过期时，大量请求同时涌入数据库。
  - 预防：
    - 互斥锁： 当一个请求发现缓存过期时，先尝试获取一个分布式锁，获取成功的去数据库加载数据并更新缓存，其他请求等待锁释放或直接返回旧数据（如果可接受）。
    - 异步更新： 允许一个请求去更新缓存，同时其他请求继续返回旧的过期数据，直到新数据加载完成。
    - 永不过期： 逻辑上永不过期，