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数据库和缓存如何保持一致性

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数据库和缓存如何保持一致性

文章目录
      • 服务器访问速度越来越差,如何解决
      • 先更新数据库还是先更新缓存
      • 不更新缓存,而采用删除缓存的策略
      • 写策略是先更新数据库,后删除缓存,还是先删除缓存,后更新数据库
      • 先更新数据库,后删除缓存,会对缓存的命中率带来影响
      • 先更新数据库,再删除缓存,可能存在删除缓存失败的问题
      • 既然删除缓存有可能失败,如何保证两个操作都能执行成功
        • 1. 重试机制
        • 2.订阅Mysql binlog,再操作缓存

服务器访问速度越来越差,如何解决

给服务器加上Redis,让其作为数据库的缓存
这样叫客户在请求数据时,如果能在缓存命中数据,就查询缓存,不用查数据库数据库,从而减轻数据库的压力,提高服务器性能

先更新数据库还是先更新缓存
  1. 先更新数据库,再更新缓存
  2. 先更新缓存,再更新数据库

由于并发,这两个方法都可能产生数据库和缓存数据不一致的问题

不更新缓存,而采用删除缓存的策略

Cache Aside策略(旁路缓存策略):不更新缓存,而是删除缓存中数据,读数据时,如果发现缓存中没数据之后,再从数据库中读数据,更新到缓存中
读策略:
如果读取的数据命中了缓存,则直接返回数据
如果读取的数据没有命中缓存,则从数据库中读取数据,然后将数据写入缓存,并且返回给用户
写策略:
更新数据库中数据
删除缓存中数据

写策略是先更新数据库,后删除缓存,还是先删除缓存,后更新数据库

先删除缓存,后更新数据库
A要更新数据库值,B要读取这个值
写入时删除缓存后,又有读取的请求时缓存未命中,将更新成数据库旧值,然后数据库才进行更新
当读+写并发时,还是会出现缓存和数据库不一致的问题

先更新数据库,后删除缓存
缓存中不存在该值,A要读取这个值,在未写入缓存时,B要更新这个值
因为缓存写入的速度往往快于数据库写入,实际中很难出现B已经更新数据库并删除缓存,请求A才更新为缓存的情况
可以保证数据一致性
为了确保万无一失,还可以给缓存数据加上过期时间,保证缓存数据最终一致

先更新数据库,后删除缓存,会对缓存的命中率带来影响

如果业务对命中率有很高的要求,可以采用更新数据库+更新缓存的方案,因为更新缓存不会出现缓存未命中的情况
但如果出现两个线程并发更新它们,就会由于写入顺序的不同造成数据不一致
解决方法:

  1. 在缓存更新前,先加分布式锁
    保证同一时间只运行一个请求更新缓存,就不会产生并发问题,但引入了锁之后,对写入的性能会产生影响
    2.更新完缓存时,给缓存加上较短的过期时间
    即使出现缓存数据不一致的情况,缓存数据也会很快过期,对业务还是能接受的

对先删除缓存,后更新数据库产生的并发问题的解决方法——延迟双删

删除缓存
更新数据库
睡眠
删除数据库

具体睡眠时间多久很难指定,这个方法只能尽可能保证一致性,还是建议使用先更新数据库,再删除缓存的方案

先更新数据库,再删除缓存,可能存在删除缓存失败的问题

如果删除缓存失败,就会导致数据库和缓存不一致
数据库存旧值,缓存存新值
如果缓存设置了过期时间,从用户视角来看,用户所更新的数据没有立即变更,而是过了一段时间才发生变更

既然删除缓存有可能失败,如何保证两个操作都能执行成功

采用异步操作缓存

  1. 重试机制
  2. 订阅Mysql binlog,再操作缓存
1. 重试机制

可以引入消息队列,将第二个操作(删除缓存)要操作的数据加入到消息队列。由消费者来操作数据
删除缓存失败:
采用重试机制,从消息队列中重新读取数据,然后再次删除缓存
如果重试超过一定次数,需要向业务层报错
删除缓存成功:
把数据从消息队列中移除,避免重复操作

2.订阅Mysql binlog,再操作缓存

先更新数据库,当数据库更新成功,就会产生一条变更日志,记录在binlog里
我们就可以通过订阅binlog日志,拿到具体要操作的数据,然后再执行缓存删除
阿里巴巴开源的Canal中间件就是基于这个实现的
Canal模拟MySQL主从复制的交互协议,把自己伪装成一个MySQL的从节点,向Mysql主节点发送dump请求,Mysql收到请求后,就会开始推送Binlog给Canal,Canal解析Binlog字节流之后,转换为便于读取的结构化数据,供下游程序订阅使用

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