Memcached的CAS方法

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Memcached的CAS协议
1. 什么是CAS协议

很多中文的资料都不会告诉大家CAS的全称是什么，不过一定不要把CAS当作中国科学院（China Academy of Sciences）的缩写。Google.com一下，CAS是什么？CAS是Check And Set的缩写。


2. CAS协议原文

http://code.sixapart.com/svn/memcached/trunk/server/doc/protocol.txt


3. CAS的基本原理

基本原理非常简单，一言以蔽之，就是“版本号”。每个存储的数据对象，多有一个版本号。我们可以从下面的例子来理解：

如果不采用CAS，则有如下的情景：

第一步，A取出数据对象X；

第二步，B取出数据对象X；

第三步，B修改数据对象X，并将其放入缓存；

第四步，A修改数据对象X，并将其放入缓存。

我们可以发现，第四步中会产生数据写入冲突。


如果采用CAS协议，则是如下的情景。

第一步，A取出数据对象X，并获取到CAS-ID1；

第二步，B取出数据对象X，并获取到CAS-ID2；

第三步，B修改数据对象X，在写入缓存前，检查CAS-ID与缓存空间中该数据的CAS-ID是否一致。结果是“一致”，就将修改后的带有CAS-ID2的X写入到缓存。

第四步，A修改数据对象Y，在写入缓存前，检查CAS-ID与缓存空间中该数据的CAS-ID是否一致。结果是“不一致”，则拒绝写入，返回存储失败。


这样CAS协议就用了“版本号”的思想，解决了冲突问题。

Memcached的CAS程序实例
1. 非CAS

首先看一个不是CAS的Memcached程序实例。实例的问题原型，见上一篇博文。

程序实例：

package com.sinosuperman.memcached;    
    
import java.io.IOException;    
import java.net.InetSocketAddress;    
    
import net.spy.memcached.MemcachedClient;    
    
public class Test {    
    public static void main(String[] args) throws IOException {    
        MemcachedClient cache = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11211));    
            
        cache.set("x", 1800, "Love");    
    
        String obj1 = (String) cache.get("x");    
        String obj2 = (String) cache.get("x");    
        obj2 = "Michael";    
            
        cache.set("x", 1800, obj2);    
        System.out.println("Non-CAS 2:\t" + obj2);    
        System.out.println("Non-CAS 1:\t" + obj1);    
    }    
}    

运行结果：

2011-12-18 23:12:39.836 INFO net.spy.memcached.MemcachedConnection:  Added {QA sa=/127.0.0.1:11211, #Rops=0, #Wops=0, #iq=0, topRop=null, topWop=null, toWrite=0, interested=0} to connect queue  
2011-12-18 23:12:39.843 INFO net.spy.memcached.MemcachedConnection:  Connection state changed for sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@b09e89  
Non-CAS 2:  Michael  
Non-CAS 1:  Love  

可见在多个Client操作时，一定会引起写不一致性的问题。
2. CAS

程序实例：

package com.sinosuperman.memcached;    
    
import java.io.IOException;    
import java.net.InetSocketAddress;    
    
import net.spy.memcached.CASValue;    
import net.spy.memcached.MemcachedClient;    
    
public class Test {    
    @SuppressWarnings("unchecked")    
    public static void main(String[] args) throws IOException {    
        MemcachedClient cache = new MemcachedClient(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11211));    
            
        cache.set("y", 1800, "Love");    
    
        CASValue casValue1 = cache.gets("y");    
        CASValue casValue2 = cache.gets("y");    
        cache.cas("y", casValue2.getCas(), casValue2.getValue());    
            
        System.out.println("CAS 2:\t" + casValue2.getCas());    
        System.out.println("Value 2:\t" + casValue2.getValue());    
            
        System.out.println("CAS 1:\t" + casValue1.getCas());    
        System.out.println("Value 1:\t" + casValue1.getValue());    
    }    
}   

运行结果：

2011-12-18 23:07:14.528 INFO net.spy.memcached.MemcachedConnection:  Added {QA sa=/127.0.0.1:11211, #Rops=0, #Wops=0, #iq=0, topRop=null, topWop=null, toWrite=0, interested=0} to connect queue  
2011-12-18 23:07:14.541 INFO net.spy.memcached.MemcachedConnection:  Connection state changed for sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@1621e42  
CAS 2:  11  
Value 2:    Love  
CAS 1:  11  
Value 1:    Love