如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题

介绍

今天就跟大家聊聊有关如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。

缓存由于其高并发和高性能的特性,在项目中被广泛使用。读缓存流程如下图:

如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题

双写一致性有以下三个要求:

    <李>

    缓存不能读到脏数据

    <李>

    缓存可能会读到过期数据,但要在可容忍时间内实现最终一致

    <李>

    这个可容忍时间尽可能的小

要想同时满足上面三条,可以采用读请求和写请求串行化,串到一个内存队列里去,这样就可以保证一定不会出现不一致的情况。但是,串行化之后,就会导致系统的吞吐量会大幅度的降低,要用比正常情况下多几倍的机器去支撑线上请求。

如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题

所以,在这里,我们讨论三种常见方法:

    <李>

    先更新数据库,再更新缓存

    <李>

    先删除缓存,再更新数据库

    <李>

    先更新数据库,再删除缓存

1。先更新数据库,再更新缓存

这种方法是大家普遍反对的,原因集中在下面两点:

原因1:线程安全角度。
同时有请求一个和请求B进行更新操作,那么会出现:

    <李>

    线程一个更新了数据库

    <李>

    线程B更新了数据库

    <李>

    线程B更新了缓存

    <李>

    线程一个更新了缓存

这就出现请求一个更新缓存应该比请求B更新缓存早才对,但是因为网络等原因,B却比一个更早更新了缓存。这就导致了脏数据,因此不考虑。

“先更新缓存,再更新数据库“这种方案同理,也是造成脏数据,所以不被考虑

原因2:业务场景角度。
有如下两点:

    <李>

    如果你是一个写数据库场景比较多,而读数据场景比较少的业务需求,采用这种方案就会导致数据压根还没读到,缓存就被频繁的更新,浪费性能。

    <李>

    如果你写入数据库的值,并不是直接写入缓存的,而是要经过一系列复杂的计算再写入缓存。那么,每次写入数据库后,都再次计算写入缓存的值,无疑是浪费性能的。显然,删除缓存更为适合。

如果一定要更新缓存,可以考虑给缓存数据增加版本号

如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题

2。先删除缓存,再更新数据库

该方案同样会导致不一致。同时有请求一个和请求B进行更新操作,那么会出现:

    <李>

    请求一进行写操作,删除缓存

    <李>

    请求B查询发现缓存不存在

    <李>

    请求B去数据库查询得到旧值

    <李>

    请求B将旧值写入缓存

    <李>

    请求一个将新值写入数据库上述情况就会导致不一致的情形出现。而且,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。

如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题

解决方法:

    <李>

    先删除缓存

    <李>

    再写数据库(这两步和原来一样)

    <李>

    休眠一定时间(例如1秒或200 ms),再次删除缓存。这么做,可以将缓存脏数据再次删除。

然而这种解决方案由于要休眠线程还是很影响吞吐量的

3。先更新数据库,再删除缓存

这种方案是很多工程采用的方案,我们来看下是否一定安全。
假设有两个请求,一个请求一个做查询操作,一个请求B做更新操作,那么会有如下情形产生

    <李>

    缓存刚好失效

    <李>

    请求一个查询数据库,得一个旧值

    <李>

    请求B将新值写入数据库

    如何浅析数据库与缓存的双写一致性问题