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本篇內(nèi)容主要講解“怎么保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一致性”，感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓丸趣 TV 小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“怎么保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一致性”吧!

1、錯(cuò)誤的解決方案 1.1、先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存

若數(shù)據(jù)庫(kù)更新成功，刪除緩存操作失敗，則此后讀到的都是緩存中過(guò)期的數(shù)據(jù)，造成不一致問(wèn)題。

1.2、先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再更新緩存

同刪除緩存策略一樣，若數(shù)據(jù)庫(kù)更新成功緩存更新失敗則會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。

1.3、先刪除緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)

1.4、先更新緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)

若緩存更新成功數(shù)據(jù)庫(kù)更新失敗，則此后讀到的都是未持久化的數(shù)據(jù)。因?yàn)榫彺嬷械臄?shù)據(jù)是易失的，這種狀態(tài)非常危險(xiǎn)。

2、正確的解決方案 2.1、使用 CAS

CAS (Check-And-Set 或 Compare-And-Swap) 是一種常見(jiàn)的保證并發(fā)安全的手段。CAS 當(dāng)且僅當(dāng)客戶(hù)端最后一次取值后該 key 沒(méi)有被其他客戶(hù)端修改的情況下，才允許當(dāng)前客戶(hù)端將新值寫(xiě)入。

func CAS(oldVal, newVal) { if cache.get() == oldVal { cache.set(newVal)
 }
}

目前一些兼容 Redis 協(xié)議的中間件已經(jīng)提供了 CAS 命令的支持，比如阿里的 Tair 以及騰訊的 Tendis。

Redis 官方本身是不支持 CAS 的操作, 但是我們可以通過(guò) WATCH 和 MULTI 命令實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的效果

WATCH 命令用于監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)鍵的變化，并在某個(gè)鍵被修改后取消事務(wù)，從而確保事務(wù)的原子性

MULTI 命令用于開(kāi)始一個(gè)事務(wù)，將多個(gè)命令打包成一個(gè)事務(wù)，然后一次性執(zhí)行。如果在執(zhí)行事務(wù)期間有其他客戶(hù)端對(duì)事務(wù)中的鍵進(jìn)行修改，那么事務(wù)會(huì)被取消

2.2、使用分布式鎖

CAS 假設(shè)發(fā)生并發(fā)問(wèn)題的概率不大, 所以 CAS 也被稱(chēng)為樂(lè)觀鎖。那么悲觀鎖能否解決我們的問(wèn)題呢？

還是以「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再更新緩存」方案中兩個(gè)寫(xiě)線程競(jìng)爭(zhēng)為例，我們要求任何線程在寫(xiě)入或讀取數(shù)據(jù)庫(kù)前都需要獲取排它鎖。

分布式鎖同樣可以解決并發(fā)問(wèn)題，只是成本可能略高。

2.3、使用消息隊(duì)列異步更新

使用消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)異步更新時(shí)，可以將緩存更新的請(qǐng)求發(fā)送到消息隊(duì)列中，由消息隊(duì)列異步地處理緩存更新操作。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的案例：

假設(shè)有一個(gè)電商網(wǎng)站，需要對(duì)商品信息進(jìn)行緩存。當(dāng)用戶(hù)訪問(wèn)商品詳情頁(yè)面時(shí)，先從緩存中讀取商品信息，如果緩存中沒(méi)有，則從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取。

當(dāng)商品信息發(fā)生變化時(shí)，需要更新緩存中的數(shù)據(jù)。這時(shí)可以通過(guò)消息隊(duì)列異步更新緩存，具體步驟如下：

當(dāng)商品信息發(fā)生變化時(shí)，先更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

將商品信息更新請(qǐng)求發(fā)送到消息隊(duì)列中。

消息隊(duì)列異步地處理緩存更新操作，讀取最新的商品信息，并將其更新到緩存中。

這樣就可以保證緩存中的數(shù)據(jù)是最新的，避免了因?yàn)榫彺嬷械臄?shù)據(jù)過(guò)期而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。同時(shí)，使用消息隊(duì)列可以提高更新的可靠性和性能，避免因?yàn)榫彺娓率《鴮?dǎo)致的數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。

為什么異步更新可以解決

異步更新緩存：當(dāng)商品信息發(fā)生變化時(shí)，先更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，然后將緩存更新請(qǐng)求發(fā)送到消息隊(duì)列中，由消息隊(duì)列異步地處理緩存更新操作。這樣，即使緩存更新失敗，也不會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，僅僅是緩存中的數(shù)據(jù)不是最新的而已。

消息隊(duì)列的可靠性：消息隊(duì)列通常具有高可靠性和高可用性，可以保證消息的可靠傳輸和處理。即使在消息隊(duì)列出現(xiàn)故障的情況下，也可以通過(guò)消息隊(duì)列的備份、重試等機(jī)制來(lái)保證消息的可靠性。因此，即使緩存更新失敗，也可以通過(guò)重試等機(jī)制來(lái)保證緩存最終被更新。

如果通過(guò)異步更新, 更新緩存還是失敗了怎么辦

重試更新緩存：當(dāng)緩存更新失敗時(shí)，可以嘗試重新更新緩存?？梢栽O(shè)置重試次數(shù)和重試間隔時(shí)間，避免因?yàn)轭l繁重試而影響性能。

回滾數(shù)據(jù)庫(kù)更新：當(dāng)緩存更新失敗時(shí)，可以回滾數(shù)據(jù)庫(kù)中的更新操作，保證數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存中的數(shù)據(jù)一致。但是，回滾操作可能會(huì)影響數(shù)據(jù)庫(kù)中的其他操作，需要考慮到這個(gè)問(wèn)題。

延遲更新緩存：當(dāng)緩存更新失敗時(shí)，可以將緩存更新請(qǐng)求放入一個(gè)延遲隊(duì)列中，一段時(shí)間后再次嘗試更新緩存。這樣可以避免頻繁重試而影響性能，同時(shí)保證緩存最終被更新。

使用讀寫(xiě)分離：將讀請(qǐng)求和寫(xiě)請(qǐng)求分別處理，讀請(qǐng)求從緩存中讀取數(shù)據(jù)，寫(xiě)請(qǐng)求先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再更新緩存。這樣可以避免因?yàn)榫彺娓率《鴮?dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。

2.4、將數(shù)據(jù)庫(kù)更新和緩存更新放在同一個(gè)事務(wù)中

可以保證在事務(wù)執(zhí)行成功時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存中的數(shù)據(jù)都被更新；在事務(wù)執(zhí)行失敗時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存中的數(shù)據(jù)都不會(huì)被更新，保證了數(shù)據(jù)的一致性。

要將 MySQL 和 Redis 放入同一個(gè)事務(wù)中，需要使用分布式事務(wù)處理框架，如 XA 或 TCC。這些框架可以確保在整個(gè)事務(wù)過(guò)程中，MySQL 和 Redis 的操作都能夠得到正確的協(xié)調(diào)和同步。

XA：XA 是一種分布式事務(wù)處理標(biāo)準(zhǔn)，它可以確保在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間進(jìn)行事務(wù)處理時(shí)，所有的操作都能夠得到正確的協(xié)調(diào)和同步。在 MySQL 和 Redis 中都有 XA 實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò) XA 接口實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。

TCC：TCC 是一種補(bǔ)償性事務(wù)處理框架，它通過(guò)預(yù)留資源、確認(rèn)資源和釋放資源三個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。在 MySQL 和 Redis 中都有 TCC 實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò) TCC 接口實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。

需要注意的是，使用分布式事務(wù)框架會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和開(kāi)銷(xiāo)，需要仔細(xì)考慮是否真正需要在 MySQL 和 Redis 之間實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)如果可以接受稍微降低一些數(shù)據(jù)一致性的風(fēng)險(xiǎn)，可以使用其他技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) MySQL 和 Redis 之間的數(shù)據(jù)同步，如消息隊(duì)列、定時(shí)任務(wù)等。

到此，相信大家對(duì)“怎么保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一致性”有了更深的了解，不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧！這里是丸趣 TV 網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢(xún)，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！