Mysql和redis缓存不一致问题的解决方案

目录

• 一.问题描述
• 二.解决方案
• 1.给缓存数据设置过期时间
• 2.缓存延时双删
• 3.删除缓存重试机制
• 4.读取biglog异步删除缓存
• 三.总结

一.问题描述

redis、mysql双写缓存不一致：

在更新缓存方面，对于更新完数据库，是更新缓存呢，还是删除缓存。又或者是先删除缓存，再更新数据库，其实大家存在很大的争议。于是博主战战兢兢，写了这篇文章。

二.解决方案

1.给缓存数据设置过期时间

先做一个说明，从理论上来说，给缓存设置过期时间，是保证最终一致性的解决方案。这种方案下，我们可以对存入缓存的数据设置过期时间，所有的写操作以数据库为准，对缓存操作只是尽最大努力即可。也就是说如果数据库写成功，缓存更新失败，那么只要到达过期时间，则后面的读请求自然会从数据库中读取新值然后回填缓存。因此，接下来讨论的思路不依赖于给缓存设置过期时间这个方案。

在这里，我们先讨论三种更新策略：

• 先更新数据库，再更新缓存
• 先删除缓存，再更新数据库
• 先更新数据库，再删除缓存

先更新数据库，再更新缓存

这套方案，大家普遍反对。为什么呢？有如下两点：

• 原因一（线程安全角度）

（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）

（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。

先删除缓存，再更新数据库

该方案会导致不一致原因是。同时一个请求A进行更新操作，另一个请求B进行查询操作。那么会出现如下情形：

（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。

那么，如何解决呢？采用延时双删策略

2.缓存延时双删

public class CacheServiceImpl implements ICacheService {
    @Resource
    private RedisOperator redisOperator;

    @Autowired
    private IShopService shopService;

    //1. 采用延时双删，解决数据库和缓存的一致性
    @Override
    public void updateHotCount(String id) {
        try {
            //删除缓存
            redisOperator.del("redis_key_" + id);
            //更新数据库
            shopService.updataHotShop();
            Thread.sleep(1000);//休眠1秒
            //延时删除
            redisOperator.del("redis_key_" + id);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public Integer getHotCount(String id) {
        return null;
    }
}

解释：

先淘汰缓存再写数据库休眠1秒，再淘汰缓存（这么做，可以将1秒内所造成的缓存脏数据，再次删除。）

针对上面的情形，读者应该自行评估自己的项目的读数据业务逻辑的耗时。然后写数据的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。这么做的目的，就是确保读请求结束，写请求可以删除读请求造成的缓存脏数据。

如果数据库采用了读写分离架构，这么办？（主库负责写操作，从库负责读操作）

ok，在这种情况下，造成数据不一致的原因如下，还是两个请求，一个请求A进行更新操作，另一个请求B进行查询操作。

（1）请求A进行写操作，删除缓存，请求A把数据写入主库，还没开始同步从库

（2）（1s内）请求B查询缓存，没有发现缓存，请求B去从库查询，这时还没有完成主从同步，查到是旧值，并且把旧值写入缓存。

（3）主库完成主从同步，从库变为新值

上述流程，就是数据不一致问题，还使用双删延时策略。只是，睡眠时间修改为在主从同步的延时时间基础之上，加几百ms

采用这种同步淘汰策略，吞吐量降低怎么办？

ok，那就将第二次删除作为异步的。自己起一个线程，异步删除。这样，写的请求就不用沉睡一段时间后了，再返回。这么做，加大吞吐量。

第二次删除,如果删除失败怎么办？

这是个非常好的问题，因为第二次删除失败，就会出现如下情形。还是有两个请求，一个请求A进行更新操作，另一个请求B进行查询操作，为了方便，假设是单库：

（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

（6）请求A试图去删除请求B写入对缓存值，结果失败了。

ok,这也就是说。如果第二次删除缓存失败，会再次出现缓存和数据库不一致的问题。

如何解决呢？

具体解决方案，且看博主对第先更新数据库，再删缓存种更新策略的解析。

3.删除缓存重试机制

不管是延时双删还是Cache-Aside的先操作数据库再删除缓存，都可能会存在第二步的删除缓存失败，导致的数据不一致问题。可以使用这个方案优化：删除失败就多删除几次呀,保证删除缓存成功就可以了呀~ 所以可以引入删除缓存重试机制

（1）更新数据库数据；

（2）缓存因为种种问题删除失败

（3）将需要删除的key发送至消息队列

（4）自己消费消息，获得需要删除的key

（5）继续重试删除操作，直到成功

然而，该方案有一个缺点，对业务线代码造成大量的侵入。于是有了方案二，在方案二中，启动一个订阅程序去订阅数据库的binlog，获得需要操作的数据。在应用程序中，另起一段程序，获得这个订阅程序传来的信息，进行删除缓存操作。

4.读取biglog异步删除缓存

流程如下图所示：

（1）更新数据库数据

（2）数据库会将操作信息写入binlog日志当中

（3）订阅程序提取出所需要的数据以及key

（4）另起一段非业务代码，获得该信息

（5）尝试删除缓存操作，发现删除失败

（6）将这些信息发送至消息队列

（7）重新从消息队列中获得该数据，重试操作。

备注说明：上述的订阅binlog程序在mysql中有现成的中间件**叫canal，**可以完成订阅binlog日志的功能。至于oracle中，博主目前不知道有没有现成中间件可以使用。另外，重试机制，博主是采用的是消息队列的方式。如果对一致性要求不是很高，直接在程序中另起一个线程，每隔一段时间去重试即可，这些大家可以灵活自由发挥，只是提供一个思路。

三.总结

本文其实是对目前互联网中已有的一致性方案，进行了一个总结。对于先删缓存，再更新数据库的更新策略，还有方案提出维护一个内存队列的方式，博主看了一下，觉得实现异常复杂，没有必要，因此没有必要在文中给出。最后，希望大家有所收获。

到此这篇关于Mysql和redis缓存不一致问题解决的文章就介绍到这了,更多相关Mysql和redis缓存不一致内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！