關於Memcached CAS協議

個人小結：簡單來說，CAS（Check and Set）是一個確保並發一致性的機制，屬於“樂觀鎖”範疇；原理很簡單：拿版本號碼，操作，對比版本號碼，如果一致就操作，不一致就放棄任何操作，操作後版本號碼加1。

聯想另外一個機制，與這個有點類似：防重複提交

1.makeToken：server產生一個token，並傳到頁面中，也就是版本號碼（只要不重新整理頁面，這個值都不變）；

2.checkValid：提交時對比頁面傳來的token和server中的token，如果相同則提交，不同則放棄；

3.makeToken：更新server中的token。

Struts1與Struts2的原理類似，只不過前者需要開發人員手動調用相應函數，後者可以使用攔截器更簡潔的完成。

----------參考文章------------------

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

什麼是CAS協議 

Memcached於1.2.4版本新增CAS(Check and Set)協議類同於Java並發的CAS(Compare and Swap)原子操作，處理同一item被多個線程更改過程的並發問題。 

在Memcached中，每個key關聯有一個64-bit長度的long型惟一數值，表示該key對應value的版本號碼。這個數值由Memcached server產生，從1開始，且同一Memcached server不會重複。在兩種情況下這個版本數值會加1：1、新增一個key-value對；2、對某已有key對應的value值更新成功。刪除item版本值不會減小。 

例如 

Java代碼  

MemcachedClient client = new MemcachedClient();  

   client.set("fKey", "fValue");   

  //第一次set, 在Memcached server中會維護fKey對應的value的版本號碼，假設是548;  

  

   client.set("fKey", "sValue");   

  //再次set，則這個fKey對應的value的版本號碼變為549;  

  

   CASValue casValue = client.gets("fKey");  

  //這樣就可以得到對應key的cas版本號碼和實際value(各個Memcached client都有類似的對象表示，名字可能不一樣，但效果類同)，如 casValue.getValue = "sValue"，casValue.getCas=549;  

CAS協議解決的問題 

類比多個Memcached client並發set同一個key的情境。如clientA想把當前key的value set為"x"，且操作成功；clientB卻把當前key的value值由"x"覆蓋set為"y"，這時clientA再根據key去取value時得到"y"而不是期望的"x"，它使用這個值，但不知道這個值已經被其它線程修改過，就可能會出現問題。 

CAS協議解決這種並發修改問題。有線程試圖修改當前key-value對的value時，先由gets方法得到item的版本號碼，操作完成提交資料時，使用cas方法謹慎變更，如果在本地對item操作過程中這個key-value對在Memcached server端被其它線程更改過，就放棄此次修改(樂觀鎖概念)。 

Java代碼  

CASValue casValue = client.gets(key);  

//*****  

//本地的各種處理  

//*****  

CASResponse response = client.cas(key, newValue, casValue);  

//在我取資料時item的版本號碼是casValue.getCas()，所以提交時我期望item的版本號碼是沒有改變過的。如果被修改過，不是我取資料時的版本號碼，那麼Memcached server對這次提交什麼也不做，返回true或false由使用者自己來提出解決方案(什麼也不做或是重新擷取版本號碼，再次重試提交等)  

並發環境下的正確性驗證 

用多個Memcached client並發更改同一個key值，將value遞增，如果  操作次數-CAS失敗次數 = value增加的值，表示並發環境下CAS處理沒有問題。 

Java代碼  

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 ));  

            }  

        }  

    }  

}  

每次執行的結果都會不一樣，如其中某次的執行結果為: 總共操作100次，衝突47次，且最後value由1漲到53，那麼表示驗證成功。 

不足之處，誠請提出！