1、四種同步策略：

想要保證緩存與數(shù)據(jù)庫的雙寫一致，一共有4種方式，即4種同步策略：

1. 先更新緩存，再更新數(shù)據(jù)庫；
2. 先更新數(shù)據(jù)庫，再更新緩存；
3. 先刪除緩存，再更新數(shù)據(jù)庫；
4. 先更新數(shù)據(jù)庫，再刪除緩存。

從這4種同步策略中，我們需要作出比較的是：

更新緩存與刪除緩存哪種方式更合適？應(yīng)該先操作數(shù)據(jù)庫還是先操作緩存？

2、更新緩存還是刪除緩存

下面，我們來分析一下，應(yīng)該采用更新緩存還是刪除緩存的方式。

2.1 更新緩存

優(yōu)點：每次數(shù)據(jù)變化都及時更新緩存，所以查詢時不容易出現(xiàn)未命中的情況。

缺點：更新緩存的消耗比較大。如果數(shù)據(jù)需要經(jīng)過復雜的計算再寫入緩存，那么頻繁的更新緩存，就會影響服務(wù)器的性能。如果是寫入數(shù)據(jù)頻繁的業(yè)務(wù)場景，那么可能頻繁的更新緩存時，卻沒有業(yè)務(wù)讀取該數(shù)據(jù)。

2.2 刪除緩存

優(yōu)點：操作簡單，無論更新操作是否復雜，都是將緩存中的數(shù)據(jù)直接刪除。

缺點：刪除緩存后，下一次查詢緩存會出現(xiàn)未命中，這時需要重新讀取一次數(shù)據(jù)庫。從上面的比較來看，一般情況下，刪除緩存是更優(yōu)的方案。

3、先操作數(shù)據(jù)庫還是緩存

下面，我們再來分析一下，應(yīng)該先操作數(shù)據(jù)庫還是先操作緩存。
首先，我們將先刪除緩存與先更新數(shù)據(jù)庫，在出現(xiàn)失敗時進行一個對比：

3.1 先刪除緩存再更新數(shù)據(jù)庫

如上圖，是先刪除緩存再更新數(shù)據(jù)庫，在出現(xiàn)失敗時可能出現(xiàn)的問題：

• 線程A刪除緩存成功，線程A更新數(shù)據(jù)庫失??；
• 線程B從緩存中讀取數(shù)據(jù)；由于緩存被刪，進程B無法從緩存中得到數(shù)據(jù)，進而從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)；此時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)更新失敗，線程B從數(shù)據(jù)庫成功獲取舊的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)更新到了緩存。
• 最終，緩存和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是一致的，但仍然是舊的數(shù)據(jù)

3.2 先更新數(shù)據(jù)庫再刪除緩存

如上圖，是先更新數(shù)據(jù)庫再刪除緩存，在出現(xiàn)失敗時可能出現(xiàn)的問題：

• 線程A更新數(shù)據(jù)庫成功，線程A刪除緩存失??；
• 線程B讀取緩存成功，由于緩存刪除失敗，所以線程B讀取到的是緩存中舊的數(shù)據(jù)。
• 最后線程A刪除緩存成功，有別的線程訪問緩存同樣的數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是一樣。
• 最終，緩存和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是一致的，但是會有一些線程讀到舊的數(shù)據(jù)。

經(jīng)過上面的比較，我們發(fā)現(xiàn)在出現(xiàn)失敗的時候，是無法明確分辨出先刪緩存和先更新數(shù)據(jù)庫哪個方式更好，以為它們都存在問題。后面我們會進一步對這兩種方式進行比較，但是在這里我們先探討一下，上述場景出現(xiàn)的問題，應(yīng)該如何解決呢？

實際上，無論上面我們采用哪種方式去同步緩存與數(shù)據(jù)庫，在第二步出現(xiàn)失敗的時候，都建議采用重試機制解決，上面兩幅圖中已經(jīng)畫了。

下面我們再將先刪緩存與先更新數(shù)據(jù)庫，在沒有出現(xiàn)失敗時進行對比：

如上圖，是先刪除緩存再更新數(shù)據(jù)庫，在沒有出現(xiàn)失敗時可能出現(xiàn)的問題：

• 線程A刪除緩存成功；
• 線程B讀取緩存失?。?/li>
• 線程B讀取數(shù)據(jù)庫成功，得到舊的數(shù)據(jù)；
• 線程B將舊的數(shù)據(jù)成功地更新到了緩存；
• 線程A將新的數(shù)據(jù)成功地更新到數(shù)據(jù)庫。

可見，進程A的兩步操作均成功，但由于存在并發(fā)，在這兩步之間，進程B訪問了緩存。最終結(jié)果是，緩存中存儲了舊的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)庫中存儲了新的數(shù)據(jù)，二者數(shù)據(jù)不一致。

如上圖，是先更新數(shù)據(jù)庫再刪除緩存，在沒有出現(xiàn)失敗時可能出現(xiàn)的問題：

• 線程A更新數(shù)據(jù)庫成功；
• 線程B讀取緩存成功；
• 線程A刪除緩存成功。

可見，最終緩存與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是一致的，并且都是最新的數(shù)據(jù)。但線程B在這個過程里讀到了舊的數(shù)據(jù)，可能還有其他線程也像線程B一樣，在這兩步之間讀到了緩存中舊的數(shù)據(jù)，但因為這兩步的執(zhí)行速度會比較快，所以影響不大。對于這兩步之后，其他進程再讀取緩存數(shù)據(jù)的時候，就不會出現(xiàn)類似于進程B的問題了。

最終結(jié)論：

經(jīng)過對比你會發(fā)現(xiàn)，先更新數(shù)據(jù)庫、再刪除緩存是影響更小的方案。如果第二步出現(xiàn)失敗的情況，則可以采用重試機制解決問題。

4、延時雙刪

上面我們提到，如果是先刪緩存、再更新數(shù)據(jù)庫，在沒有出現(xiàn)失敗時可能會導致數(shù)據(jù)的不一致。如果在實際的應(yīng)用中，出于某些考慮我們需要選擇這種方式，那有辦法解決這個問題嗎？答案是有的，那就是采用延時雙刪的策略，延時雙刪的基本思路如下：

1. 刪除緩存；
2. 更新數(shù)據(jù)庫；
3. sleep N毫秒；
4. 再次刪除緩存。

	public void write(String key, Object data) {
        Redis.delKey(key);
        db.updateData(data);
        Thread.sleep(1000);
        Redis.delKey(key);
    }

阻塞一段時間之后，再次刪除緩存，就可以把這個過程中緩存中不一致的數(shù)據(jù)刪除掉。而具體的時間，要評估你這項業(yè)務(wù)的大致時間，按照這個時間來設(shè)定即可。

4.1 采用讀寫分離的架構(gòu)怎么辦？

如果數(shù)據(jù)庫采用的是讀寫分離的架構(gòu)，那么又會出現(xiàn)新的問題，如下圖：

此時來了兩個請求，請求 A（更新操作） 和請求 B（查詢操作）

1. 請求 A 更新操作，刪除了 Redis；
2. 請求主庫進?更新操作，主庫與從庫進行同步數(shù)據(jù)的操作；
3. 請 B 查詢操作，發(fā)現(xiàn) Redis 中沒有數(shù)據(jù)；
4. 去從庫中拿去數(shù)據(jù)；
5. 此時同步數(shù)據(jù)還未完成，拿到的數(shù)據(jù)是舊數(shù)據(jù)；

此時的解決辦法就是如果是對 Redis 進行填充數(shù)據(jù)的查詢數(shù)據(jù)庫操作，那么就強制將其指向主庫進?查詢。

刪除失敗了怎么辦？

如果刪除依然失敗，則可以增加重試的次數(shù)，但是這個次數(shù)要有限制，當超出一定的次數(shù)時，要采取報錯、記日志、發(fā)郵件提醒等措施。

5、利用消息隊列進行刪除的補償

先更新數(shù)據(jù)庫，后刪除緩存這?種情況也會出現(xiàn)問題，比如更新數(shù)據(jù)庫成功了，但是在刪除緩存的階段出錯了沒有刪除成功，那么此時再讀取緩存的時候每次都是錯誤的數(shù)據(jù)了。

此時解決方案就是利用消息隊列進行刪除的補償。具體的業(yè)務(wù)邏輯?語?描述如下：

1. 請求 線程A 先對數(shù)據(jù)庫進行更新操作；
2. 在對 Redis 進行刪除操作的時候發(fā)現(xiàn)報錯，刪除失敗；
3. 此時將Redis 的 key 作為消息體發(fā)送到消息隊列中；
4. 系統(tǒng)接收到消息隊列發(fā)送的消息后再次對 Redis 進行刪除操作；

但是這個方案會有?個缺點就是會對業(yè)務(wù)代碼造成大量的侵入，深深的耦合在?起，所以這時會有?個優(yōu)化的方法，我們知道對 Mysql 數(shù)據(jù)庫更新操作后再 binlog 日志中我們都能夠找到相應(yīng)的操作，那么我們可以訂閱 Mysql 數(shù)據(jù)庫的 binlog 日志對緩存進行操作。

到此這篇關(guān)于淺談一下如何保證Redis緩存與數(shù)據(jù)庫的一致性的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis緩存與數(shù)據(jù)庫的一致性內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論