Redis学习笔记25——缓存异常:如何解决缓存和数据库的数据不一致问题?
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Redis学习笔记25——缓存异常:如何解决缓存和数据库的数据不一致问题?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
缓存和数据库的数据不一致是如何发生的?
一致性包含了两种情况:
- 缓存中有数据,那么,缓存的数据值需要和数据库中的值相同;
- 缓存中本身没有数据,那么,数据库中的值必须是最新值。
发生的原因也可以分成两类:
- 在更新数据库或更新缓存的过程中,其中一个失败的情况
- 高并发状态下,更新数据库或更新缓存这两个操作之间,有其他线程的并发读操作,导致其他线程读到旧值
1、更新数据库或Redis有一个失败
当缓存的读写模式不同时,缓存数据不一致的发生情况不一样,我们的应对方法也会有所不同,所以,我们先按照缓存读写模式,来分别了解下不同模式下的缓存不一致情况。
根据是否接收写请求,我们可以把缓存分成读写缓存和只读缓存。
对于读写缓存
对于读写缓存来说,如果要对数据进行增删改,就需要在缓存中进行,同时还要根据采取的写回策略,决定是否同步写回到数据库中。
- 同步直写:写缓存时,也同步写数据库,缓存和数据库中的数据一致
- 异步写回:写缓存时不同步写数据库,等到数据从缓存中淘汰时,再写回数据库。使用这种策略时,如果数据还没有写回数据库,缓存就发生了故障,那么,此时,数据库就没有最新的数据了。
对于读写缓存来说,要想保证缓存和数据库中的数据一致,就要采用同步直写策略。
不过需要注意,采用这种策略,就需要同时更新缓存和数据库,所以要在业务中使用事务机制来保证原子性。
当然如果对一致性要求不是很高,可以使用异步写回策略。
对于只读缓存
- 如果有数据新增,会直接写入数据库,不会写入缓存;
- 如果有数据删改,需要将删改数据库与删改Redis变为原子操作,否则会造成数据库与Redis数据不一致。
如果先删Redis,而删mysql失败,则读缓存时会触发缓存缺失,从而去读取mysql中的旧值;如果先删mysql,而在删除Redis时失败,则会直接读取到Redis中的旧值。
如何解决数据不一致问题?
重试机制
可以把要删除的缓存值或者是要更新的数据库值暂存到消息队列中。当应用没有能够成功地删除缓存值或者是更新数据库值时,可以从消息队列中重新读取这些值,然后再次进行删除或更新。
如果能够成功地删除或更新,我们就要把这些值从消息队列中去除,以免重复操作,此时,我们也可以保证数据库和缓存的数据一致了。否则的话,我们还需要再次进行重试。如果重试超过的一定次数,还是没有成功,我们就需要向业务层发送报错信息了。
2、多线程状态下其他线程读取到旧值
假设:
先删除缓存,再更新数据库。
如果线程A先删除缓存,再更新数据库,而线程B在A删除缓存后读取该数据,则会发生缓存缺失,之后去mysql读取到旧数据(会增加mysql的压力)。之后会到Redis中写入刚刚读取到的旧数据,导致其他线程可能读取到该旧数据。
解决方案
在线程 A 更新完数据库值以后,我们可以让它先 sleep 一小段时间,再进行一次缓存删除操作。
之所以要加上 sleep 的这段时间,就是为了让线程 B 能够先从数据库读取数据,再把缺失的数据写入缓存,然后,线程 A 再进行删除。所以,线程 A sleep 的时间,就需要大于线程 B 读取数据再写入缓存的时间。这个时间怎么确定呢?建议你在业务程序运行的时候,统计下线程读数据和写缓存的操作时间,以此为基础来进行估算。我们称为“延迟双删”。
先更新数据库值,再删除缓存值。
如果发生这种情况,则影响的线程较少,因为线程A肯定会很快删除旧值。因为不会发生缓存缺失,也不会增加mysql的压力
小结
- 删除缓存值或更新数据库失败而导致数据不一致,你可以使用重试机制确保删除或更新操作成功。
- 在删除缓存值、更新数据库的这两步操作中,有其他线程的并发读操作,导致其他线程读取到旧值,应对方案是延迟双删。
以上是关于Redis学习笔记25——缓存异常:如何解决缓存和数据库的数据不一致问题?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
Redis学习笔记26——缓存异常:如何解决缓存雪崩击穿穿透问题?