一、NoSQL簡介
NoSQL并不是No SQL（不再需要SQL），而是指Not Only SQL（不僅僅只有SQL），NoSQL并不是用來替代關系型資料庫的，而是在某些使用關系型資料庫不合適的場景中，可以使用NoSQL資料庫進行優化，而在系統中主要的、常規的資料仍然使用關系型資料庫，
常用的NoSQL資料庫有Memcached、Redis、MongoDB等，其中前兩者屬于鍵值對資料庫，后者屬于檔案資料庫，它們都有各自的優缺點以及使用場景，
二、Memcached介紹與安裝
Memcached是一個專門用來做快取的資料庫，快取的資料都是在記憶體當中，當資料庫重啟之后，資料也就都丟失了，其相當于一個Dictionary鍵值對集合，根據Key值取Value值，
1、Memcached安裝
從網上下載Memcached-win64-1.4.4-14.zip安裝包，解壓后，通過管理員權限執行如下命令，可將其安裝成服務：
G:\MemcachedAfterInstall>memcached.exe -d install
2、Memcached可視化工具
TreeNMS是一款Redis、Memcached可視化客戶端工具，實作基于Web方式對Redis、Memcached資料庫進行管理、維護，可通過如下鏈接http://www.treesoft.cn/dms.html進行下載，
下圖即該工具的使用界面：
3、Memcached優缺點
優點：
1）多執行緒，可以充分利用CPU多核的處理性能；
2）做快取性能高；
缺點：
1）只能保存鍵值對資料，鍵值只能是字串，如果有物件資料只能自己序列化Json字串；
2）資料只保存在記憶體中，重啟后會丟失；
3）Key最大長度250個字符，Value最長1M；
三、在.Net Core中的使用
1、組件包的安裝與使用
在.Net Core專案中呼叫Memcached資料庫的資源，可以使用EnyimMemcachedCore客戶端組件包，
通過該組件向Memcached資料庫存入資料有三種模式，分別如下：
1）Set：存在則覆寫，不存在則新增；
2）Replace：如果存在則覆寫，并且回傳true；如果不存在則不處理，并且回傳false；
3）Add：如果不存在則新增，并且回傳true；如果存在則不處理，并且回傳false；
故，根據以上可知，如果沒有特殊要求一般用Set即可，
注意：Memcached資料庫中的key的長度最高為250個字符，value的值最大為1M，
2、案例演示
為了演示方便，創建了一個基于.Net Core3.1版本的WPF專案，界面如下：
1）存盤資料、讀取資料
public partial class MainWindow : Window
{
private readonly MemcachedClient _memcachedClient;
private static readonly ILoggerFactory _loggerFactory = new LoggerFactory();
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
var options = new MemcachedClientOptions();
options.AddServer("127.0.0.1", 11211);
_memcachedClient = new MemcachedClient(_loggerFactory, new MemcachedClientConfiguration(_loggerFactory, options));
}
}
private void btnStorage_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.Store(StoreMode.Set, "supersnow", "yao");
MessageBox.Show($"保存成功？{result}");
}
private void btnRead_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.Get("supersnow");
MessageBox.Show($"讀取結果：{result}");
}
2）存盤類資料、讀取類資料
private async void btnStorage_Class_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { var person = new Person { Name = "SuperSnow", Age = 25 }; var result = await _memcachedClient.StoreAsync(StoreMode.Set, "person_key", person, TimeSpan.FromSeconds(3600)); MessageBox.Show($"保存Person成功？{result}"); }
private async void btnRead_Class_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { var result = await _memcachedClient.GetAsync<Person>("person_key"); if (result.Value =https://www.cnblogs.com/supersnowyao/p/= null) MessageBox.Show("資料已經失效"); else MessageBox.Show($"讀取Person結果：{result.Value.Name}:{result.Value.Age}"); } public class Person { public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } }
3）讀取資料例外
對于讀取資料失敗時，回傳結果為false，但是，此時并不知道失敗的原因是什么，可以通過如下方法獲取失敗原因：
private void btnRead_Exception_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.ExecuteRemove("abc");
MessageBox.Show($"結果：{result.Success}，Message：{result.Message}，Exception：{result.Exception}，StatusCode：{result.StatusCode}，InnerResult：{result.InnerResult.Message}");
}
4）Memcached Cas操作
Cas操作類似于關系型資料庫中的“樂觀鎖”，查詢的時候會順帶查出一個Cas值，在寫入的時候會帶著這個Cas值，如果發現Cas值改變了，則說明已經有其他操作提前修改了相應的值，本質上來說Cas就是用來解決并發問題，通過讀取一個值，然后做一些處理或判斷，然后再寫回到資料庫中，這種操作有可能產生并發問題，
private CasResult<Person> casResult;
private void btnA_Read_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
casResult = _memcachedClient.GetWithCas<Person>("person_key");
if (casResult.Result != null)
MessageBox.Show($"讀取Person結果：{casResult.Result.Name}:{casResult.Result.Age}");
else
MessageBox.Show("沒有結果");
}
private void btnB_Save_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.GetWithCas<Person>("person_key");
if (result.Result.Age >= 25)
result.Result.Age++;
var tag = _memcachedClient.Cas(StoreMode.Set, "person_key", result.Result, result.Cas);
if (tag.Result)
MessageBox.Show("修改成功");
else
MessageBox.Show("修改失敗");
}
private void btnA_Save_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
if (casResult.Result.Age >= 25)
casResult.Result.Age++;
else
casResult.Result.Age++;
var tag = _memcachedClient.Cas(StoreMode.Set, "person_key", casResult.Result, casResult.Cas);
if (tag.Result)
MessageBox.Show("修改成功");
else
MessageBox.Show("修改失敗");
}
5）Memcached集群
Memcached重啟之后，在短時間內大量的請求會涌入資料庫，給資料庫造成巨大壓力，解決此類問題的方法就是使用集群，即使用多Memcached服務器提供服務，
除此之外，Memcached還有可能面臨“雪崩”問題，如果所有快取設定過期時間是一樣的，或者失效時間在一個短距離的范圍內，那么每隔一段時間就會造成一次資料庫訪問的高峰，此類問題的解決方法就是將不同快取的快取失效時間設定成不一樣，如對失效時間加上亂數，
Memcached集群的節點之間不用進行通訊和資料同步，只需要在多個服務器上啟動多個Memcached資料庫即可，客戶端決定了將資料寫入不同的Memcached實體，不用做主從復制操作，
節點定位演算法有很多種，最常用的就是Ketama演算法，該演算法根據Key算出一個hash值，然后根據hash值再得出服務器，如下例所示：
private readonly MemcachedClient _memcachedClient;
private static readonly ILoggerFactory _loggerFactory = new LoggerFactory();
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
var options = new MemcachedClientOptions();
options.AddServer("127.0.0.1", 11211);
options.AddServer("127.0.0.1", 11212);
options.NodeLocatorFactory = new DefaultNodeLocatorFactory(11211);
_memcachedClient = new MemcachedClient(_loggerFactory, new MemcachedClientConfiguration(_loggerFactory, options));
}
private void btnA_Save_Cluster_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var person = new Person
{
Name = "張三",
Age = 25
};
var result = _memcachedClient.Store(StoreMode.Set, "1", person);
MessageBox.Show($"保存Person成功？{result}");
}
private void btnA_Read_Cluster_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.Get<Person>("1");
if (result == null)
MessageBox.Show("資料已經失效");
else
MessageBox.Show($"讀取Person結果：{result.Name}:{result.Age}");
}
private void btnB_Save_Cluster_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var person = new Person
{
Name = "李四",
Age = 23
};
var result = _memcachedClient.Store(StoreMode.Set, "2", person);
MessageBox.Show($"保存Person成功？{result}");
}
private void btnB_Read_Cluster_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var result = _memcachedClient.Get<Person>("2");
if (result == null)
MessageBox.Show("資料已經失效");
else
MessageBox.Show($"讀取Person結果：{result.Name}:{result.Age}");
}
通過如下命令分別啟動兩個Memcached實體：
G:\MemcachedAfterInstall>memcached.exe -p 11212
G:\MemcachedAfterInstall>memcached.exe -p 11211
在TreeNMS系統中配置兩個資料庫連接：
由于Key=1和Key=2的hash值不同，所以快取資料分別存在于兩個Memcached實體中，如下圖所示：
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標籤：NoSQL
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