[입 개발] Memcached 에서 incr/decr 은 음수에 대해서는 사용할 수 없습니다.

오늘 우리 팀의 조실장님이 Memcached 관련해서 에러가 난다고 보고를 해주셨습니다. 실제 분석까지 대충 다 끝낸… 조실장 화이팅!!!

그래서 과연 그런가 싶어서 memcached 소스를 먼저 열었습니다. 일단 증상은 다음과 같습니다. memcached 에 값을 음수로 설정하고  incr/decr 을 하면 에러가 발생한다.  일단 조건들은 다음과 같습니다.

• client library 는 spymemcached

enum delta_result_type do_add_delta(conn *c, const char *key, const size_t nkey,
                                    const bool incr, const int64_t delta,
                                    char *buf, uint64_t *cas,
                                    const uint32_t hv) {
    char *ptr;
    uint64_t value;
    int res;
    item *it;

    it = do_item_get(key, nkey, hv);
    if (!it) {
        return DELTA_ITEM_NOT_FOUND;
    }

    /* Can't delta zero byte values. 2-byte are the "\r\n" */
    if (it->nbytes <= 2) {
        return NON_NUMERIC;
    }

    if (cas != NULL && *cas != 0 && ITEM_get_cas(it) != *cas) {
        do_item_remove(it);
        return DELTA_ITEM_CAS_MISMATCH;
    }

    ptr = ITEM_data(it);

    if (!safe_strtoull(ptr, &value)) {
        do_item_remove(it);
        return NON_NUMERIC;
    }

    if (incr) {
        value += delta;
        MEMCACHED_COMMAND_INCR(c->sfd, ITEM_key(it), it->nkey, value);
    } else {
        if(delta > value) {
            value = 0;
        } else {
            value -= delta;
        }
        MEMCACHED_COMMAND_DECR(c->sfd, ITEM_key(it), it->nkey, value);
    }

    pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex);
    if (incr) {
        c->thread->stats.slab_stats[ITEM_clsid(it)].incr_hits++;
    } else {
        c->thread->stats.slab_stats[ITEM_clsid(it)].decr_hits++;
    }
    pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex);

    snprintf(buf, INCR_MAX_STORAGE_LEN, "%llu", (unsigned long long)value);
    res = strlen(buf);
    /* refcount == 2 means we are the only ones holding the item, and it is
     * linked. We hold the item's lock in this function, so refcount cannot
     * increase. */

    if (res + 2 <= it->nbytes && it->refcount == 2) { /* replace in-place */
        /* When changing the value without replacing the item, we
           need to update the CAS on the existing item. */
        ITEM_set_cas(it, (settings.use_cas) ? get_cas_id() : 0);

        memcpy(ITEM_data(it), buf, res);
        memset(ITEM_data(it) + res, ' ', it->nbytes - res - 2);
        do_item_update(it);
    } else if (it->refcount > 1) {
        item *new_it;
        new_it = do_item_alloc(ITEM_key(it), it->nkey, atoi(ITEM_suffix(it) + 1), it->exptime, res + 2, hv);
        if (new_it == 0) {
            do_item_remove(it);
            return EOM;
        }
        memcpy(ITEM_data(new_it), buf, res);
        memcpy(ITEM_data(new_it) + res, "\r\n", 2);
        item_replace(it, new_it, hv);
        // Overwrite the older item's CAS with our new CAS since we're
        // returning the CAS of the old item below.
        ITEM_set_cas(it, (settings.use_cas) ? ITEM_get_cas(new_it) : 0);
        do_item_remove(new_it);       /* release our reference */
    } else {
        /* Should never get here. This means we somehow fetched an unlinked
         * item. TODO: Add a counter? */
        if (settings.verbose) {
            fprintf(stderr, "Tried to do incr/decr on invalid item\n");
        }
        if (it->refcount == 1)
            do_item_remove(it);
        return DELTA_ITEM_NOT_FOUND;
    }

    if (cas) {
        *cas = ITEM_get_cas(it);    /* swap the incoming CAS value */
    }
    do_item_remove(it);         /* release our reference */
    return OK;
}

NON_NUMERIC 에러를 리턴하는 경우는 코드에서 2가지 입니다.

• 기존 아이템이 2글자 이하일 경우
• safe_strtoull 결과가 false 일 때

이제 다시 safe_strtoull 함수를 살펴보면 다음과 같습니다. 처음에 데이터를 unsigned long long 으로 받으므로 해당 값을 singed long long 으로 바꾸고… 이게 0보다 적으면(즉 overflow 상황이면) 실제로 – 로 시작하는지 확인합니다. 그렇습니다. 이건 데이터가 문자열로 들어가 있다는 소리!!! 하여튼 왜 그런지는 모르겠지만 memcached 에서는 음수로 셋팅한 값을 incr/decr 하면 안됩니다.

bool safe_strtoull(const char *str, uint64_t *out) {
    assert(out != NULL);
    errno = 0;
    *out = 0;
    char *endptr;
    unsigned long long ull = strtoull(str, &endptr, 10);
    if ((errno == ERANGE) || (str == endptr)) {
        return false;
    }

    if (xisspace(*endptr) || (*endptr == '\0' && endptr != str)) {
        if ((long long) ull < 0) {
            /* only check for negative signs in the uncommon case when
             * the unsigned number is so big that it's negative as a
             * signed number. */
            if (strchr(str, '-') != NULL) {
                return false;
            }
        }
        *out = ull;
        return true;
    }
    return false;
}

재미난건 ascii 에서는 CLIENT_ERROR 에 메시지로 에러 값이, binary 에서는 PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_DELTA_BADVAL 이라는 0x06 값이 전달됩니다.

반면에 Redis는 그런 구분 없이 음수형태도 그대로 저장됩니다.

void incrDecrCommand(client *c, long long incr) {
    long long value, oldvalue;
    robj *o, *new;

    o = lookupKeyWrite(c->db,c->argv[1]);
    if (o != NULL && checkType(c,o,OBJ_STRING)) return;
    if (getLongLongFromObjectOrReply(c,o,&value,NULL) != C_OK) return;

    oldvalue = value;
    if ((incr < 0 && oldvalue < 0 && incr < (LLONG_MIN-oldvalue)) ||
        (incr > 0 && oldvalue > 0 && incr > (LLONG_MAX-oldvalue))) {
        addReplyError(c,"increment or decrement would overflow");
        return;
    }
    value += incr;

    if (o && o->refcount == 1 && o->encoding == OBJ_ENCODING_INT &&
        (value < 0 || value >= OBJ_SHARED_INTEGERS) &&
        value >= LONG_MIN && value <= LONG_MAX)
    {
        new = o;
        o->ptr = (void*)((long)value);
    } else {
        new = createStringObjectFromLongLong(value);
        if (o) {
            dbOverwrite(c->db,c->argv[1],new);
        } else {
            dbAdd(c->db,c->argv[1],new);
        }
    }
    signalModifiedKey(c->db,c->argv[1]);
    notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_STRING,"incrby",c->argv[1],c->db->id);
    server.dirty++;
    addReply(c,shared.colon);
    addReply(c,new);
    addReply(c,shared.crlf);
}