Improvements to WANObjectCache::getWithSetCallback()
authorAaron Schulz <aschulz@wikimedia.org>
Fri, 18 Sep 2015 19:22:18 +0000 (12:22 -0700)
committerAaron Schulz <aschulz@wikimedia.org>
Wed, 23 Sep 2015 15:24:01 +0000 (15:24 +0000)
* If lockTSE is set, make sure it applies during during
  the entire duration of a key being tombstoned. This lets
  regenerations happen during that whole time, which lowers
  the chance of seeing stale data if the DBs are lagged.
* If lockTSE is not set, do not apply tempTTL (for tomstoned keys).
  If traffic is high, a stale value would usually be "stashed" and
  used for 5 seconds. If the lag was only 1 second, then this
  is suboptimal.
* Determine tempTTL from lockTSE as they no longer make sense
  being separate. This makes things easier to understand and
  also makes the lockTSE value account for the last regeneration
  time (via stash key TTL). Since LOCK_TSE << HOLDOFF_TTL, this
  helps avoid stale reads without adding stampede risk.

Change-Id: I3b01f0ec67935a238b30e02e42004fd3b2dcfb9d

includes/libs/objectcache/WANObjectCache.php

index a382e1f..41dc66f 100644 (file)
@@ -75,13 +75,15 @@ class WANObjectCache {
        const LOCK_TTL = 5;
        /** Default remaining TTL at which to consider pre-emptive regeneration */
        const LOW_TTL = 10;
-       /** Default TTL for temporarily caching tombstoned keys */
-       const TEMP_TTL = 5;
+       /** Default time-since-expiry on a miss that makes a key "hot" */
+       const LOCK_TSE = 1;
 
        /** Idiom for set()/getWithSetCallback() TTL */
        const TTL_NONE = 0;
        /** Idiom for getWithSetCallback() callbacks to avoid calling set() */
        const TTL_UNCACHEABLE = -1;
+       /** Idiom for getWithSetCallback() callbacks to 'lockTSE' logic */
+       const TSE_NONE = -1;
 
        /** Cache format version number */
        const VERSION = 1;
@@ -472,6 +474,7 @@ class WANObjectCache {
         *   - lowTTL  : consider pre-emptive updates when the current TTL (sec)
         *               of the key is less than this. It becomes more likely
         *               over time, becoming a certainty once the key is expired.
+        *               [Default: WANObjectCache::LOW_TTL seconds]
         *   - lockTSE : if the key is tombstoned or expired (by $checkKeys) less
         *               than this many seconds ago, then try to have a single
         *               thread handle cache regeneration at any given time.
@@ -479,17 +482,16 @@ class WANObjectCache {
         *               If, on miss, the time since expiration is low, the assumption
         *               is that the key is hot and that a stampede is worth avoiding.
         *               Setting this above WANObjectCache::HOLDOFF_TTL makes no difference.
-        *   - tempTTL : TTL of the temp key used to cache values while a key is tombstoned.
-        *               This avoids excessive regeneration of hot keys on delete() but may
-        *               result in stale values.
+        *               The higher this is set, the higher the worst-case staleness can be.
+        *               Use WANObjectCache::TSE_NONE to disable this logic.
+        *               [Default: WANObjectCache::TSE_NONE]
         * @return mixed Value to use for the key
         */
        final public function getWithSetCallback(
                $key, $callback, $ttl, array $checkKeys = array(), array $opts = array()
        ) {
                $lowTTL = isset( $opts['lowTTL'] ) ? $opts['lowTTL'] : min( self::LOW_TTL, $ttl );
-               $lockTSE = isset( $opts['lockTSE'] ) ? $opts['lockTSE'] : -1;
-               $tempTTL = isset( $opts['tempTTL'] ) ? $opts['tempTTL'] : self::TEMP_TTL;
+               $lockTSE = isset( $opts['lockTSE'] ) ? $opts['lockTSE'] : self::TSE_NONE;
 
                // Get the current key value
                $curTTL = null;
@@ -505,9 +507,14 @@ class WANObjectCache {
                $isTombstone = ( $curTTL !== null && $value === false );
                // Assume a key is hot if requested soon after invalidation
                $isHot = ( $curTTL !== null && $curTTL <= 0 && abs( $curTTL ) <= $lockTSE );
+               // Decide whether a single thread should handle regenerations.
+               // This avoids stampedes when $checkKeys are bumped and when preemptive
+               // renegerations take too long. It also reduces regenerations while $key
+               // is tombstoned. This balances cache freshness with avoiding DB load.
+               $useMutex = ( $isHot || ( $isTombstone && $lockTSE > 0 ) );
 
                $lockAcquired = false;
-               if ( $isHot ) {
+               if ( $useMutex ) {
                        // Acquire a cluster-local non-blocking lock
                        if ( $this->cache->lock( $key, 0, self::LOCK_TTL ) ) {
                                // Lock acquired; this thread should update the key
@@ -515,16 +522,14 @@ class WANObjectCache {
                        } elseif ( $value !== false ) {
                                // If it cannot be acquired; then the stale value can be used
                                return $value;
-                       }
-               }
-
-               if ( !$lockAcquired && ( $isTombstone || $isHot ) ) {
-                       // Use the stash value for tombstoned keys to reduce regeneration load.
-                       // For hot keys, either another thread has the lock or the lock failed;
-                       // use the stash value from the last thread that regenerated it.
-                       $value = $this->cache->get( self::STASH_KEY_PREFIX . $key );
-                       if ( $value !== false ) {
-                               return $value;
+                       } else {
+                               // Use the stash value for tombstoned keys to reduce regeneration load.
+                               // For hot keys, either another thread has the lock or the lock failed;
+                               // use the stash value from the last thread that regenerated it.
+                               $value = $this->cache->get( self::STASH_KEY_PREFIX . $key );
+                               if ( $value !== false ) {
+                                       return $value;
+                               }
                        }
                }
 
@@ -536,7 +541,8 @@ class WANObjectCache {
                $value = call_user_func_array( $callback, array( $cValue, &$ttl ) );
                // When delete() is called, writes are write-holed by the tombstone,
                // so use a special stash key to pass the new value around threads.
-               if ( $value !== false && ( $isHot || $isTombstone ) && $ttl >= 0 ) {
+               if ( $useMutex && $value !== false && $ttl >= 0 ) {
+                       $tempTTL = max( 1, (int)$lockTSE ); // set() expects seconds
                        $this->cache->set( self::STASH_KEY_PREFIX . $key, $value, $tempTTL );
                }