cas即compare and set或者compare and swap,是实现乐观锁的一种技术,乐观锁是相对悲观锁来说的,所谓悲观锁是在数据处理过程中,完全锁定,这种能完全保证数据的一致性,但在多线程情况下,并发性能差,通常是使用各种锁技术实现;而乐观锁是通过版本号机制来实现数据一致性,过程中会使用CPU提供的原子操作指令,乐观锁能提高系统的并发性能,Memcached使用cas是保证数据的一致性,不是严格为了实现锁。
Memcached是多客户端应用,在多个客户端修改同一个数据时,会出现相互覆盖的情况,在这种情况下,使用cas版本号验证,可以有效的保证数据的一致性,Memcached默认是打开cas属性的,每次存储数据时,都会生成其cas值并和item一起存储,后续的get操作会返回系统生成的cas值,在执行set等操作时,需要将cas值传入,下面我们看看Memcached内部是如何实现cas的,关于如何使用Mecached的CAS协议,请参考文章:Memcached的CAS协议。
//为新的item生成cas值 uint64_t get_cas_id(void) { static uint64_t cas_id = 0; return ++cas_id; } //这段代码是store_item的代码片段,这里是执行cas存储时执行的判断逻辑, else if (ITEM_get_cas(it) == ITEM_get_cas(old_it))//cas值一致 { pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex); c->thread->stats.slab_stats[old_it->slabs_clsid].cas_hits++; pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex); item_replace(old_it, it, hv);//执行存储逻辑 stored = STORED; } else //cas值不一致,不进行实际的存储 { pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex); c->thread->stats.slab_stats[old_it->slabs_clsid].cas_badval++; //更新统计信息 pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex); if (settings.verbose > 1) { //打印错误日志 fprintf(stderr, "CAS: failure: expected %llu, got %llu\n", (unsigned long long) ITEM_get_cas(old_it), (unsigned long long) ITEM_get_cas(it)); } stored = EXISTS; }