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Redis面试篇--如何保证缓存与数据库的双写一致性?

2022-07-01 来源:小奈知识网
Redis⾯试篇--如何保证缓存与数据库的双写⼀致性?

  如果不是严格要求“缓存和数据库”必须保证⼀致性的话,最好不要做这个⽅案:即 读请求和写请求串⾏化,串到⼀个内存队列⾥⾯去。串⾏化可以保证⼀定不会出现不⼀致的情况,但会导致系统吞吐量⼤幅度降低。解决这个问题的最经典的模式,就是Cache Aside Pattern。Cache Aside Pattern:

(1)读的时候先读缓存,如果缓存不存在的话就读数据库,取出数据库后更新缓存;如果存在的话直接读取缓存的信息。 (2)写的时候,先更新数据库,再删除缓存。说到这个问题,⼜会出现很多问题:

(1)为什么是删除缓存,⽽不是更新缓存?

(2)为什么是先更新数据库,再删除缓存?不是先删除缓存,再更新数据库?

写的时候为什么是删除缓存不是更新缓存?

  很多时候复杂的缓存场景,缓存不是仅仅从数据库中取出来的值。可能是关联多张表的数据并通过计算才是缓存需要的值。并且,更新

缓存的代价有时候很⾼。对于需要频繁写操作,⽽读操作很少的时候,每次进⾏数据库的修改,缓存也要随之更新,会造成系统吞吐的下降,但此时缓存并不会被频繁访问到,⽤到的缓存才去算缓存。

  删除缓存⽽不是更新缓存,是⼀种懒加载的思想,不是每次都重复更新缓存,只有⽤到的时候才去更新缓存,同时即使有⼤量的读请求,实际也就更新了⼀次,后⾯的请求不会重复读。

Cache Aside Pattern存在的问题

问题:先更新数据库,再删除缓存,如果更新缓存失败了,导致数据库中是新数据,缓存中是旧数据,就出现数据不⼀致的问题。解决思路:先删除缓存,再更新数据库。

缓存删除失败:如果缓存删除失败,那么数据库信息没有被修改,保持了数据的⼀致性;

缓存删除成功,数据库更新失败:此时数据库⾥的是旧数据,缓存是空的,查询时发现缓存不存在,就查询数据库并更新缓存,数据保持⼀致。

问题:上⾯的⽅案存在不⾜,如果删除完缓存更新数据库时,如果⼀个请求过来查询数据,缓存不存在,就查询数据库的旧数据,更新旧数据到缓存中。随后数据更新完成,修改了数据库的数据,此时缓存和数据库的数据就会出现不⼀致了。⾼并发下会出现这种数据库+缓存不⼀致的情况。 如果不采⽤给缓存设置过期时间策略,该数据永远都是脏数据。

解决⽅案:采⽤双删除策略。写请求先删除缓存,再去更新数据库,等待⼀段时间后异步删除缓存。这样可以保证在读取错误数据时能及时被修正过来。

还有⼀种策略,就是:写请求先修改缓存为指定值,然后再去更新数据库,再更新缓存。读请求过来后,会先读缓存,判断是指定值后就进⼊循环读取状态,等到写请求更新缓存。如果循环超时就去数据库读取数据,更新缓存。这种⽅案保证了读写的⼀致性,但由于读请求等待写请求的完成,会降低系统的吞吐量。

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