Memcached CAS 协议(处理memcached的多线程并发有关问题)

Memcached CAS 协议(处理memcached的多线程并发问题)

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?

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. ??
5. ???client.set("fKey",?"sValue");???
6. ??//再次set，则这个fKey对应的value的版本号变为549;??
7. ??
8. ???CASValue?casValue?=?client.gets("fKey");??
9. ??//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)。?

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。?

1. import?java.io.IOException;??
2. import?java.net.InetSocketAddress;??
3. ??
4. import?net.spy.memcached.CASResponse;??
5. import?net.spy.memcached.CASValue;??
6. import?net.spy.memcached.MemcachedClient;??
7. ??
8. ??
9. public?class?CASTest?{??
10. ??????
11. ????private?static?MemcachedClient?client?=?null;??
12. ??????
13. ????static?{??
14. ????????try?{??
15. ????????????client?=?new?MemcachedClient(??
16. ????????????????????????????????new?InetSocketAddress("localhost",?11211));??
17. ????????}?catch?(IOException?o)?{??
18. ????????????o.printStackTrace();??
19. ????????}??
20. ????}??
21. ??
22. ????public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{??
23. ????????//Firstly,?the?key?should?exist.??
24. ????????//key?is?"number",?value?is?Integer?1,?7845?is?expire?time??
25. ????????client.set("number",?7845,?1);??
26. ??????????
27. ??????????
28. ????????CASTest?testObj?=?new?CASTest();??
29. ????????//start?the?multithread?environment??
30. ????????for?(int?i?=?0;?i?<?10;?i++)?{??
31. ????????????testObj.new?ThreadTest("Thread-"?+?(i?+?1)).start();??
32. ????????}??
33. ????}??
34. ??????
35. ????/**?
36. ?????*?Each?thread?runs?many?times?
37. ?????*/??
38. ????private?class?ThreadTest?extends?Thread?{??
39. ??????????
40. ????????private??MemcachedClient?client?=?null;??
41. ????????ThreadTest(String?name)?throws?IOException?{??
42. ????????????super(name);??
43. ????????????client?=?new?MemcachedClient(??
44. ??????????????????????????????????new?InetSocketAddress("localhost",?11211));??
45. ????????}??
46. ??????????
47. ????????public?void?run()?{??
48. ????????????int?i?=?0;??
49. ????????????int?success?=?0;??
50. ????????????while?(i?<?10)?{??
51. ????????????????i++;??
52. ????????????????CASValue<Object>?uniqueValue?=client.gets("number");??
53. ????????????????CASResponse?response?=?client.cas("number",?????
54. ?????????????????uniqueValue.getCas(),?(Integer)uniqueValue.getValue()?+?1);??
55. ??
56. ????????????????if?(response.toString().equals("OK"))?{??
57. ????????????????????success++;??
58. ????????????????}??
59. ????????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()?+?"?"?+??i???
60. ??????????????????+?"?time?"?+?"?update?oldValue?:?"?+?uniqueValue???
61. ??????????????????+??"?,?result?:?"?+?response);??
62. ????????????}??
63. ??????????????
64. ????????????if?(success?<?10)?{??
65. ????????????????System.out.println(Thread.currentThread().getName()??
66. ??????????????????????+?"?unsuccessful?times?:?"?+?(10?-?success?));??
67. ????????????}??
68. ????????}??
69. ????}??
70. }??

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。?