Memcached

memcachedとは

memcachedは、汎用的な分散型インメモリキャッシュシステムです。元々はDanga InteractiveによってLiveJournalサービスのために開発されましたが、現在では多くのWebサイトで利用されています。主な目的は、データやオブジェクトをメモリ内にキャッシュすることで、データベースへのアクセス回数を減らし、Webサイトのパフォーマンスを向上させることです。memcachedは、BSDライセンスの下で配布されるオープンソースソフトウェアです。

memcachedの仕組み

memcachedは、適切に設定されたファイアウォールで保護されたサーバー環境での使用を推奨します。もしファイアウォールがない環境で使用する場合は、SASL認証オプションを有効にしてコンパイルする必要があります（バージョン1.4.3以降）。デフォルトでは、ポート11211番を使用し、イベント処理にはlibeventライブラリを使用します。

memcachedは、複数のマシンに分散された巨大なハッシュテーブルを提供します。このハッシュテーブルが満杯になると、最も古いデータから順に削除され、新しいデータが挿入されます。アプリケーションは、データベースのような低速なストレージへのアクセスを行う前に、memcachedにリクエストを行います。

memcachedの利用事例

memcachedは、YouTube、LiveJournal、Wikipedia、SourceForge、Facebook、Digg、Fotologなど、数多くの大規模なWebサイトで利用されています。これらのサイトでは、memcachedを利用することで、大量のアクセスを効率的に処理し、高速な応答を実現しています。

サンプルコード

データベースやオブジェクト生成のクエリをmemcachedを利用するように変更するのは比較的簡単です。
以下に、単純なデータベースクエリを例に、memcachedを使用する場合としない場合のコードを比較してみましょう。

memcachedを使用しない場合

function get_foo (int userid) {
result = db_select("SELECT FROM users WHERE userid = ?", userid);
return result;
}


このコードは、useridをキーとしてデータベースからユーザー情報を取得する関数です。

memcachedを使用する場合

function get_foo (int userid) {
result = memcached_fetch("userrow:" + userid);
if (!result) {
result = db_select("SELECT FROM users WHERE userid = ?", userid);
memcached_add("userrow:" + userid, result);
}
return result;
}


このコードでは、まずmemcachedから"userrow:userid"というキーに対応するデータを取得します。もしデータが見つからなければ、データベースからユーザー情報を取得し、取得したデータをmemcachedに追加します。

データ更新時の注意点

`get_foo`関数だけを変更しても、データベースの更新を行う部分を変更しないと、memcachedに古いデータがキャッシュされたままになる可能性があります。そのため、データの更新時にはmemcachedの`set`関数を使用する必要があります。


function update_foo(int userid, string dbUpdateString) {
result = db_execute(dbUpdateString);
if (result) {
data = createUserDataFromDBString(dbUpdateString);
memcached_set("userrow:" + userid, data);
}
}


このコードでは、データベースの更新が成功した場合、memcachedのデータを最新の状態に更新しています。

キャッシュの無効化

別の方法として、memcachedの`delete`関数を使用してキャッシュを無効化することも可能です。これにより、次回のリクエスト時にキャッシュミスが発生し、データベースから最新のデータを取得するようになります。

まとめ

memcachedは、Webアプリケーションのパフォーマンスを向上させるための強力なツールです。適切な設定と利用方法を理解することで、Webサイトの応答速度を大幅に改善することができます。

公式リンク

memcached 公式ウェブサイト

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