21
4月

Memcached CAS 协议中的版本号

Memcached CAS 协议中的版本号由服务server端产生,同一个server端全局唯一。概念有点类似表的序列号。比如,key1,key2 分别版本号是1,2,key1经过多次写操作,版本号变为了10,然后key2再进行一次写操作,它的版本号会变成10+1=11.而不是2+1=3.

引文:

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

Java代码
  1. MemcachedClient client = new MemcachedClient();
  2.    client.set(“fKey”, “fValue”);
  3.   //第一次set, 在Memcached server中会维护fKey对应的value的版本号,假设是548;
  4.    client.set(“fKey”, “sValue”);
  5.   //再次set,则这个fKey对应的value的版本号变为549;
  6.    CASValue casValue = client.gets(“fKey”);
  7.   //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)。

Java代码
  1. CASValue casValue = client.gets(key);
  2. //*****
  3. //本地的各种处理
  4. //*****
  5. CASResponse response = client.cas(key, newValue, casValue);
  6. //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。

Java代码
  1. import java.io.IOException;
  2. import java.net.InetSocketAddress;
  3. import net.spy.memcached.CASResponse;
  4. import net.spy.memcached.CASValue;
  5. import net.spy.memcached.MemcachedClient;
  6. public class CASTest {
  7.     private static MemcachedClient client = null;
  8.     static {
  9.         try {
  10.             client = new MemcachedClient(
  11.                                 new InetSocketAddress(“localhost”, 11211));
  12.         } catch (IOException o) {
  13.             o.printStackTrace();
  14.         }
  15.     }
  16.     public static void main(String[] args) throws Exception {
  17.         //Firstly, the key should exist.
  18.         //key is “number”, value is Integer 1, 7845 is expire time
  19.         client.set(“number”, 7845, 1);
  20.         CASTest testObj = new CASTest();
  21.         //start the multithread environment
  22.         for (int i = 0; i < 10; i++) {
  23.             testObj.new ThreadTest(“Thread-” + (i + 1)).start();
  24.         }
  25.     }
  26.     /**
  27.      * Each thread runs many times
  28.      */
  29.     private class ThreadTest extends Thread {
  30.         private  MemcachedClient client = null;
  31.         ThreadTest(String name) throws IOException {
  32.             super(name);
  33.             client = new MemcachedClient(
  34.                                   new InetSocketAddress(“localhost”, 11211));
  35.         }
  36.         public void run() {
  37.             int i = 0;
  38.             int success = 0;
  39.             while (i < 10) {
  40.                 i++;
  41.                 CASValue<Object> uniqueValue =client.gets(“number”);
  42.                 CASResponse response = client.cas(“number”,
  43.                  uniqueValue.getCas(), (Integer)uniqueValue.getValue() + 1);
  44.                 if (response.toString().equals(“OK”)) {
  45.                     success++;
  46.                 }
  47.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” +  i
  48.                   + ” time ” + ” update oldValue : ” + uniqueValue
  49.                   +  ” , result : ” + response);
  50.             }
  51.             if (success < 10) {
  52.                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()
  53.                       + ” unsuccessful times : ” + (10 – success ));
  54.             }
  55.         }
  56.     }
  57. }

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。

转自:http://langyu.iteye.com/blog/680052

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引用地址:http://www.hikin.net/?p=1009

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