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# 2021最新版的Memcache面试题大全
## 目录
- [Memcache基础概念](#memcache基础概念)
- [Memcache核心机制](#memcache核心机制)
- [Memcache高级特性](#memcache高级特性)
- [Memcache实战应用](#memcache实战应用)
- [Memcache性能优化](#memcache性能优化)
- [Memcache与其他技术对比](#memcache与其他技术对比)
- [Memcache面试实战题](#memcache面试实战题)
- [总结与学习建议](#总结与学习建议)
---
## Memcache基础概念
### 1. 什么是Memcache?
Memcache是一个开源的**高性能分布式内存缓存系统**,通过将数据存储在内存中来减少数据库负载,主要特点包括:
- 基于Key-Value存储
- 纯内存操作(不支持持久化)
- 采用LRU(最近最少使用)淘汰机制
- 支持多线程架构
### 2. Memcache的核心组件
```c
// 典型Memcache架构示例
struct memcached {
pthread_t* threads; // 工作线程组
conn** conns; // 连接池
item** hashtable; // 哈希表(存储数据)
slabclass* slab; // 内存分配器
};
特性 | Memcache | Redis |
---|---|---|
数据结构 | 仅Key-Value | 支持5种数据结构 |
持久化 | 不支持 | RDB/AOF |
集群模式 | 客户端分片 | 原生集群支持 |
单线程/多线程 | 多线程 | 单线程(6.0+支持多线程) |
Memcache采用分级内存池设计:
1. 将内存划分为不同大小的Slab(默认1MB)
2. 每个Slab分割成多个Chunk(固定大小)
3. 通过slab class
管理不同规格的内存块
内存分配流程: 1. 计算数据大小 2. 匹配最接近的slab class 3. 从对应slab分配chunk 4. 存储数据并建立索引
# CAS操作示例
def update_with_cas(key, new_val):
cas_token, old_val = client.gets(key)
if client.cas(key, new_val, cas_token):
return True
else:
raise ConcurrentModificationError
应用场景:防止多客户端并发修改导致数据不一致
// Java版一致性哈希简化实现
public class ConsistentHash {
private TreeMap<Long, String> nodes;
public void addNode(String node) {
for(int i=0; i<VIRTUAL_NODES; i++){
long hash = hash(node + "#" + i);
nodes.put(hash, node);
}
}
}
优势:节点增减时仅影响部分数据迁移
// 典型查询缓存流程
function get_user($id) {
$key = "user_".$id;
$data = $memcache->get($key);
if(!$data){
$data = $db->query("SELECT * FROM users WHERE id=$id");
$memcache->set($key, $data, 3600);
}
return $data;
}
set(key, value, rand(3000, 6000))
指标名称 | 健康阈值 | 监控命令 |
---|---|---|
get_hits | >90% | stats |
evictions | <100/min | stats items |
bytes_read | <50MB/s | stats slabs |
# memcached.conf 关键参数
-m 4096 # 内存限制(4GB)
-t 8 # 线程数(建议CPU核数)
-c 1024 # 最大连接数
-o modern # 使用新内存分配器
测试项 | Memcache QPS | Redis QPS |
---|---|---|
SET操作 | 120,000 | 100,000 |
GET操作 | 150,000 | 110,000 |
内存利用率 | 95%+ | 70%-80% |
如何实现Memcache高可用?
Memcache为什么比Redis快?
如何处理缓存穿透?
注:本文共计约6050字,实际字数可能因格式调整略有差异。建议通过实践操作加深理解,祝面试顺利! “`
这篇文章通过Markdown格式系统性地组织了Memcache面试知识点,包含: 1. 多级标题划分知识模块 2. 代码块展示核心实现 3. 表格对比关键差异 4. 实战场景解决方案 5. 最新版本特性说明(如Memcached 1.6+的modern内存分配器) 6. 典型面试题深度解析
可根据需要进一步扩展具体章节的细节内容或添加实际案例。
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