Memcached基础语法 #

键的规则：

1. 长度限制：最大250字节
2. 字符限制：不能包含空格和控制字符
3. 命名建议：使用有意义的前缀和分隔符

示例：
✓ user:1001
✓ session:abc123
✓ page:home:header
✓ api:weather:beijing
✗ key with spaces
✗ key\nwith\nnewlines

命名空间设计模式：

<namespace>:<type>:<id>

示例：
user:info:1001          # 用户信息
user:profile:1001       # 用户资料
session:web:abc123      # Web会话
session:api:xyz789      # API会话
cache:db:users:1001     # 数据库缓存
page:html:home          # 页面缓存
api:response:weather    # API响应缓存

推荐做法：

1. 使用统一前缀
   app:user:1001
   app:product:2001

2. 使用层级结构
   user:1001:profile
   user:1001:settings

3. 包含过期信息（可选）
   cache:5min:api:data
   cache:1h:page:home

4. 使用哈希缩短
   长键名 → MD5/SHA1哈希
   user:very:long:path:to:data → user:md5hash

Memcached只支持一种数据类型：字符串

但可以存储：
- 文本数据
- JSON数据
- 序列化对象
- 二进制数据
- 数字（作为字符串）

示例：
set key1 0 0 5
hello        # 文本

set key2 0 0 27
{"name":"John","age":25}  # JSON

set key3 0 0 3
100        # 数字（字符串形式）

Flags是一个32位的整数，用于标识数据类型：

常用Flags值：
0      - 默认（字符串）
1      - 序列化对象
2      - JSON
3      - 压缩数据
4      - 二进制数据

示例：
# 存储JSON数据
set user:1001 2 3600 27
{"name":"John","age":25}

# 客户端可以根据Flags解析数据类型

数据大小限制：

默认最大：1MB
可配置最大：128MB（需要重新编译）

建议：
- 单个Item不超过1MB
- 大数据分片存储
- 使用压缩减少大小

基本格式：
<command> <key> <flags> <exptime> <bytes> [noreply]\r\n
<data block>\r\n

参数说明：
command  - 命令名称
key      - 键名
flags    - 标志位（32位整数）
exptime  - 过期时间（秒）
bytes    - 数据字节数
noreply  - 可选，不返回响应
data     - 数据内容

示例：
set user:1001 0 3600 23
{"name":"John","age":25}

存储命令列表：

set      - 存储，存在则覆盖
add      - 添加，存在则失败
replace  - 替换，不存在则失败
append   - 追加到末尾
prepend  - 添加到开头
cas      - 检查并设置

示例：
# set命令
set key 0 3600 5
hello
STORED

# add命令
add key 0 3600 5
world
NOT_STORED  # 已存在，存储失败

# replace命令
replace key 0 3600 5
world
STORED

读取命令列表：

get      - 获取数据
gets     - 获取数据和CAS ID

示例：
# get命令
get key
VALUE key 0 5
hello
END

# gets命令
gets key
VALUE key 0 5 123
hello
END
# 123是CAS ID

删除命令：

delete <key> [noreply]

示例：
delete key
DELETED

delete notexist
NOT_FOUND

计数器命令：

incr <key> <value> [noreply]
decr <key> <value> [noreply]

示例：
# 初始化计数器
set counter 0 0 1
0
STORED

# 递增
incr counter 1
1

incr counter 5
6

# 递减
decr counter 2
4

过期时间格式：

exptime = 0        - 永不过期
exptime > 0        - 相对时间（秒）
exptime < 0        - Unix时间戳

示例：
# 1小时后过期
set key 0 3600 5
hello

# 永不过期
set key 0 0 5
hello

# Unix时间戳过期（2024-01-01 00:00:00）
set key 0 1704067200 5
hello

过期时间计算规则：

1. Unix时间戳（小于30天）
   exptime < 60*60*24*30
   解释为相对时间（秒）

2. Unix时间戳（大于等于30天）
   exptime >= 60*60*24*30
   解释为绝对时间（Unix时间戳）

示例：
# 30天 = 2592000秒
# 2591999秒 → 相对时间
# 2592000秒 → 绝对时间

# 1小时后过期
set key 0 3600 5
hello

# 指定日期过期
set key 0 1704067200 5
hello

Memcached过期策略：

1. 惰性删除
   - 访问时检查是否过期
   - 过期则删除并返回不存在

2. LRU淘汰
   - 内存满时淘汰最近最少使用的数据
   - 不区分是否过期

3. 后台清理
   - 不主动清理过期数据
   - 依赖惰性删除和LRU

存储命令响应状态：

STORED       - 存储成功
NOT_STORED   - 存储失败（add/replace条件不满足）
EXISTS       - cas命令时，CAS ID不匹配
NOT_FOUND    - cas命令时，键不存在

示例：
set key 0 0 5
hello
STORED

add key 0 0 5
world
NOT_STORED

cas key 0 0 5 999
hello
EXISTS

读取命令响应格式：

VALUE <key> <flags> <bytes> [<cas unique>]
<data block>
END

示例：
get key
VALUE key 0 5
hello
END

gets key
VALUE key 0 5 123
hello
END

get notexist
END

删除命令响应状态：

DELETED      - 删除成功
NOT_FOUND    - 键不存在

示例：
delete key
DELETED

delete notexist
NOT_FOUND

计数器命令响应：

成功：返回新值
失败：NOT_FOUND（键不存在）
      ERROR（值不是数字）

示例：
incr counter 1
5

incr notexist 1
NOT_FOUND

set str 0 0 5
hello
STORED
incr str 1
ERROR

二进制协议优势：

1. 更高效
   - 二进制格式，解析更快
   - 更少的字符串处理

2. 更安全
   - 不需要转义特殊字符
   - 支持二进制键名

3. 功能更全
   - 支持更多操作
   - 支持SASL认证

请求头格式（24字节）：

Byte/     0       |       1       |       2       |       3       |
   /              |               |               |               |
  |0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|0 1 2 3 4 5 6 7|
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Magic         | Opcode        | Key length                    |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Extras length | Data type     | vbucket id                    |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Total body length                                             |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Opaque                                                        |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | CAS                                                           |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+

响应头格式（24字节）：
  | Magic         | Opcode        | Key length                    |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Extras length | Data type     | Status                        |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Total body length                                             |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | Opaque                                                        |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+
  | CAS                                                           |
  +---------------+---------------+---------------+---------------+

命令不区分大小写：

set = SET = Set
get = GET = Get

建议：统一使用小写

命令参数使用空格分隔：

set key flags exptime bytes

注意：
- 多个空格视为一个
- 数据块中的空格保留

换行符规范：

命令行：\r\n
数据块：\r\n

注意：
- 不同系统可能只有\n
- 建议统一使用\r\n

错误响应类型：

ERROR       - 命令不存在
CLIENT_ERROR <error> - 客户端错误
SERVER_ERROR <error> - 服务器错误

示例：
unknowncommand
ERROR

set key 0 0 abc
CLIENT_ERROR bad command line format

set key 0 0 999999999999999999999999999
SERVER_ERROR out of memory

常见错误及解决：

1. CLIENT_ERROR bad command line format
   原因：命令格式错误
   解决：检查命令语法

2. CLIENT_ERROR bad data chunk
   原因：数据长度不匹配
   解决：检查bytes参数

3. SERVER_ERROR out of memory
   原因：内存不足
   解决：增加内存或清理数据

4. SERVER_ERROR object too large for cache
   原因：数据超过最大限制
   解决：减小数据大小或增大配置

键命名规范：

1. 使用有意义的前缀
   user:1001
   product:2001

2. 使用分隔符
   user:1001:profile
   user:1001:settings

3. 避免特殊字符
   ✓ user_1001
   ✗ user-1001 (可能引起歧义)

4. 控制长度
   键名不要太长，影响性能

数据序列化建议：

1. JSON格式
   优点：可读性好，跨语言
   缺点：体积较大

2. MessagePack
   优点：体积小，速度快
   缺点：需要额外库

3. Protobuf
   优点：体积最小
   缺点：需要定义schema

示例：
# JSON
set user:1001 0 3600 27
{"name":"John","age":25}

# MessagePack（二进制）
set user:1001 0 3600 18
<binary data>

过期时间设置建议：

1. 根据数据更新频率设置
   - 静态数据：较长过期时间
   - 动态数据：较短过期时间

2. 避免缓存雪崩
   - 过期时间加随机值
   - base_time + random(0, 300)

3. 预热缓存
   - 系统启动时加载热点数据
   - 避免大量请求同时击穿

示例：
# 1小时过期，加随机值
exptime = 3600 + random(0, 300)