在Cassandra中原子更新共享状态

Question

我计划使用cassandra作为我的应用程序的nosql数据存储。我的用例之一是更新用户的“余额”。假设每个用户的余额存储为一个关键UID_balance。现在，如果我的应用程序想要更新多个用户的余额，我将如何处理原子性？

我想，在某个时刻，应用程序基本上将执行以下操作：

1. for each user u
2.    current_balance = read_users_balance(u);
3.    new_balance     = current_balance + delta_for_user(u);
4.    write_users_balance(u, new_balance);
5. end

现在，这里有几个问题：

1. 与cassandra的连接可能会中断，导致代码只更新少数用户的余额
2. 在步骤2和4之间，可能有另一个进程可以更新用户的余额，我将更新一个过时的余额，使用户的余额处于“损坏”状态

RDBMS解决了这些问题，因为它们提供了ACID属性，而Cassandra没有。我看到Cassandra最近(2012年10月)开始提供原子批次。我不确定这是否是解决这个问题的正确方法。

这是我和一个朋友头脑Storm的结果。我们实际上并不更新用户的余额，而是创建一个记录，将更新增量附加到另一个记录。例如：

UID1_balance = {100}
UID1_deltas  = {10,20,-40}

为了获得当前余额，我们只需将增量应用于余额即可。我们可以有一个脱机过程，将增量应用于用户的余额并修剪增量列表。

这个解决方案可以工作并减少腐败状态的可能性，但我认为这是一个矫枉过正。有没有更好的方法来解决这个问题？

Answer 1

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正如Richard所指出的，目前最好的方法是使用原子批处理来更新许多增量。如果出现问题，只需重播批处理。

另一种可能的解决方案是将 ZooKeeper 用作协调和分布式锁定服务：http://ria101.wordpress.com/tag/zookeeper/

另一种可能的解决方案是使用计数器，这样您就不需要这样做

your current_balance = read_users_balance(u);
new_balance     = current_balance + delta_for_user(u);

因为有了计数器，你不需要在更新前读取余额。http://www.datastax.com/dev/blog/whats-new-in-cassandra-0-8-part-2-counters

但是计数器有一个问题，它们不是幂等的，所以如果您没有收到确认您的增量/减量成功，您就不能重放该计数器，因为它会导致超数。

新的计数器将解决这个问题。

Answer 2

您最初的“读html" target="_blank">修改写”方法无法在卡桑德拉中工作，因为没有锁。卡桑德拉计数器部分解决了这个问题，但在两个地方不足以满足您的要求：

1. 您不能使用多个计数器执行原子批处理，这意味着您最终可能会应用某些更新，而其他更新则不会。
2. 如果出现错误，您无法判断计数器是否递增，因此最终可能会得到不准确的值。

这意味着将增量存储为单独列的可能解决方案是获得所需保证的唯一方法，结合Cassandra 1.2中的原子批处理（参见http://www.datastax.com/dev/blog/atomic-batches-in-cassandra-1-2）。您的解决方案就像实现计数器，其中每个计数器位于一行中，每个增量是一列。要读取，您需要将一行中列的所有值相加。

正如你所说，这里的问题是处理垃圾，因为这些增量列表将随着时间的推移而增长。如果没有太多的更新，这是可以的，但如果余额更新频繁，它会变得太慢读取。

您的离线“垃圾收集”过程可以通过读取delta，然后自动删除它们并为整个值添加一个delta来确保安全。使用原子批处理和单线程进程可以确保安全。

Answer 3

我建议阅读论文“建立在流沙上”，这将使您从帐户的角度思考，他们甚至引用了这样的银行帐户示例。注意：蔡斯和富国银行不会在交易中转移资金，因此他在那篇文章中解释了我们如何在微观层面上做同样的事情，就像宏观层面;)一样。

这在为卡珊德拉写季后赛的时候帮助很大，因为现在在季后赛维基上也有一个模式页面。