介绍

基于内置内存Key-Value形式存储数据(字符串、对象)
集群服务器是通过数组+链表方式存储K-V数据
<分布式>基于哈希路由，集群之间不相互通信
两阶段哈希：1、Client端通过Hash(一致性hash)算法+Key计算存储节点；2、服务端通过内部Hash(取模)算法+key计算存储位置
集群重启之后，该集群对应数据全部丢失

一致性哈希寻找节点

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通过一致性hash计算出节点编号，从而获取到节点ip+端口号，间接实现分布式存储

一致性哈希介绍

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环上构建0～2^32-1虚拟节点，服务器节点均匀分布在环上，Hash找出对应节点，顺时针找出对应最近节点，从而对Key进行操作，扩容只会影响如图node2至node5之间的key对应的数据。

内存管理

Memcached采用Slab Allocator的机制分配、管理内存。
其原理：预先分配N个Slab，Slab中分隔成N个Chunk，根据数据大小选择合适的chunk。
名称解释：

Slab
Slab是Memcached中分配的一块内存，默认大小是1M。Slab是Memcached内存分配的最小单位。
Chunk
Slab是Memcached中分配的最小单位，而每一个Slab又会进一步划分成一个个的Chunk。Chunk是Memcached存储数据的最小单元，一个Chunk只能存储一个对象。同时，一个Slab中所有的Chunk的大小是相同的。
Item
Item是Memcached中存储的实际数据。Item本身是一个复杂的数据结构，其中除了包含对象的Key-Value键值对，过期时间外，还有其他一些数据结构，稍后会具体介绍。Memcached将Item保存对应的Slab的某个Chunk中。
SlabClass
SlabClass把Slab划分成不同大小的组合，每一个SlabClass对应一种Slab，在同一个SlabClass中所有的Slab都划分成相同大小的Chunk。

slab结构

slab allocator 原理: 预告把内存划分成数个 slab class 仓库.(每个 slab class 大小 1M) 各仓库,切分成不同尺寸的小块(chunk). 需要存内容时,判断内容的大小,为其选取合理的仓库.
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寻找存储chunk

如果有 100byte 的内容要存,但 122 大小的仓库中的 chunk 满了并不会寻找更大的,如 144 的仓库来存储, 而是把 122 仓库的旧数据踢掉!
由于 slab allocator 机制中, 分配的 chunk 的大小是”固定”的, 因此, 对于特定的 item,可能造成内存空间的浪费即内存碎片。例如, 将 100字节的 item 存储到一个 128 字节的 chunk, 就有 28 字节内存浪费。
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Chunk中存储的Item数据结构

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grow factor 调优

Chun暂不支持自定义，可以通过设置合理的grow factor(1.25)参数调整各slab class中chunk大小的增长速度。相邻slab内的chunk以1.25为比例进行增长
通过计算预先存入的数据大小，或把同一业务类型的数据存入一个Memcached服务器中，确保存入的数据大小相对均匀，设置合理的grow factor，以尽量减少内存碎片。

回收删除

回收
对于过期数据，在1.5.0版本之前不主动回收，>=1.5.0版本定时扫描并回收过期数据。
删除
惰性删除策略：
1、get时判断数据是否过期并删除；删除过期数据时，并不是直接物理删除，而是逻辑删除打标记，set时，直接覆盖chunk。
2、set时，若无空间分配，则通过LRU算法进行删除回收空间。

LRU是通过计数器来判断使用状态的，因此未过期的key也有可能删除被删除。比如申请100KB，对应122KB的slab，122中所有chunk均被使用了，memcache不会去申请更多的比如140KB slab，会从122chunk中删除最近最小(最少)使用即覆盖。
LRU不针对整体，针对每个slab单独执行。