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数据库与缓存的不一致问题

数据库与缓存的不一致问题

作者: 就这些吗 | 来源:发表于2019-12-11 23:17 被阅读0次

数据源不是数据库的情况

数据源是其他远程服务,无法主动知道数据的变更,此时怎么保证一致性?

这个时候可以设置一个key的过期时间,过期时间到了此时可以异步去查远程服务中的数据,而缓存中虽然过期了先还是用着(防止没查到key还没了),查到了再更新key。

数据源是数据库中

严格要求一致性的情况:

读请求与写请求串行化(非常吃性能)

允许缓存可以稍微的跟数据库偶尔有不一致的情况

更新的时候,先更新数据库,然后再删除缓存。
(在已更新数据库还没删除缓存前,此时会有缓存与数据库不一致的情况)

为什么是删除缓存而不是更新缓存?
这个缓存不一定用得到,有频繁修改但是只被读取了一两次的情况,有时候也不是那么好更新,比如缓存的数据可能需要先查询不同的表之后计算得到,而不是简单的单表中的数据。
为什么先更新数据库?
考虑并发情况,先删除了缓存,还没更新数据库,这个时候其他请求来查询,又更新了一遍缓存,此时更新完数据库,拿到的是旧值,而数据库中是新的,GG。
非并发的情况:先删除缓存,再更新数据库,这样也不会有一致性的问题

就数据库-缓存这个简单的模型而言
无非是讨论在更新数据库前后进行缓存的操作,并且讨论是删除缓存还是更新缓存

1.先更新缓存,再更新数据库
A查,B更新。B更新完缓存,还没更新数据库;这时候A去查缓存就查到更新后的数据,但事实是还没有真正更新。不可能通过这个方案。PASS

2.先删除缓存,再更新数据库
(1)请求A进行写操作,删除缓存
(2)请求B查询发现缓存不存在
(3)请求B去数据库查询得到旧值
(4)请求B将旧值写入缓存
(5)请求A将新值写入数据库
上面五步导致数据不一致,那么解决方案呢?
异步延时双删。先删除缓存,然后更新数据库。此时创建一个异步线程,睡眠一定时间后(休眠时间则在读数据业务逻辑的耗时基础上,加几百ms即可)再次进行缓存删除。

3.先更新数据库,再删除缓存
(1)缓存刚好失效
(2)请求A查询数据库,得一个旧值
(3)请求B将新值写入数据库
(4)请求B删除缓存
(5)请求A将查到的旧值写入缓存
 如何解决上述并发问题?首先,给缓存设有效时间是一种方案。其次,采用上一个方法里给出的异步延时删除策略,保证读请求完成以后,再进行删除操作。

如果删缓存失败了怎么办,那不是会有不一致的情况出现么。比如一个写数据请求,然后写入数据库了,删缓存失败了,这会就出现不一致的情况了。这也是上一个方案里会存在的问题。
可以借助消息队列,在更新数据库成功后把删缓存的操作加到消息队列中保证成功。


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4.先更新数据库,再更新缓存
一般是持反对的态度。
原因一(线程安全角度)同时有请求A和请求B进行更新操作,那么会出现
(1)线程A更新了数据库
(2)线程B更新了数据库
(3)线程B更新了缓存
(4)线程A更新了缓存
这就出现请求A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A更早更新了缓存。这就导致了脏数据,因此不考虑。
原因二(业务场景角度)有如下两点:
(1)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。
(2)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。

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