Memcached CAS 协议[转]
什么是CAS协议
Memcached于1.2.4版本新增CAS(Check and Set)协议类同于Java并发的CAS(Compare and Swap)原子操作,处理同一item被多个线程更改过程的并发问题。
在Memcached中,每个key关联有一个64-bit长度的long型惟一数值,表示该key对应value的版本号。这个数值由 Memcached server产生,从1开始,且同一Memcached server不会重复。在两种情况下这个版本数值会加1:1、新增一个key-value对;2、对某已有key对应的value值更新成功。删除 item版本值不会减小。
例如
MemcachedClient client = new MemcachedClient(); client.set("fKey", "fValue"); //第一次set, 在Memcached server中会维护fKey对应的value的版本号,假设是548; client.set("fKey", "sValue"); //再次set,则这个fKey对应的value的版本号变为549; CASValue casValue = client.gets("fKey"); //这样就可以得到对应key的cas版本号和实际value(各个Memcached client都有类似的对象表示,名字可能不一样,但效果类同),如 casValue.getValue = "sValue",casValue.getCas=549;
CAS协议解决的问题
模拟多个Memcached client并发set同一个key的场景。如clientA想把当前key的value set为"x",且操作成功;clientB却把当前key的value值由"x"覆盖set为"y",这时clientA再根据key去取value时 得到"y"而不是期望的"x",它使用这个值,但不知道这个值已经被其它线程修改过,就可能会出现问题。
CAS协议解决这种并发修改问题。有线程试图修改当前key-value对的value时,先由gets方法得到item的版本号,操作完成提交 数据时,使用cas方法谨慎变更,如果在本地对item操作过程中这个key-value对在Memcached server端被其它线程更改过,就放弃此次修改(乐观锁概念)。
CASValue casValue = client.gets(key); //***** //本地的各种处理 //***** CASResponse response = client.cas(key, newValue, casValue); // 在我取数据时item的版本号是casValue.getCas(),所以提交时我期望item的版本号是没有改变过的。如果被修改过,不是我取数据时的 版本号,那么Memcached server对这次提交什么也不做,返回true或false由用户自己来提出解决方案(什么也不做或是重新获取版本 号,再次重试提交等)
并发环境下的正确性验证
用多个Memcached client并发更改同一个key值,将value递增,如果 操作次数-CAS失败次数 = value增加的值,表示并发环境下CAS处理没有问题。
import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import net.spy.memcached.CASResponse; import net.spy.memcached.CASValue; import net.spy.memcached.MemcachedClient; public class CASTest { private static MemcachedClient client = null; static { try { client = new MemcachedClient( new InetSocketAddress("localhost", 11211)); } catch (IOException o) { o.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { //Firstly, the key should exist. //key is "number", value is Integer 1, 7845 is expire time client.set("number", 7845, 1); CASTest testObj = new CASTest(); //start the multithread environment for (int i = 0; i < 10; i++) { testObj.new ThreadTest("Thread-" + (i + 1)).start(); } } /** * Each thread runs many times */ private class ThreadTest extends Thread { private MemcachedClient client = null; ThreadTest(String name) throws IOException { super(name); client = new MemcachedClient( new InetSocketAddress("localhost", 11211)); } public void run() { int i = 0; int success = 0; while (i < 10) { i++; CASValue<Object> uniqueValue =client.gets("number"); CASResponse response = client.cas("number", uniqueValue.getCas(), (Integer)uniqueValue.getValue() + 1); if (response.toString().equals("OK")) { success++; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i + " time " + " update oldValue : " + uniqueValue + " , result : " + response); } if (success < 10) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " unsuccessful times : " + (10 - success )); } } } }
每次执行的结果都会不一样,如其中某次的执行结果为: 总共操作100次,冲突47次,且最后value由1涨到53,那么表示验证成功。
不足之处,诚请提出!