Day05：缓存双写一致性

redis做为缓存，mysql的数据如何与redis进行同步呢？（双写一致性–强一致）
一种是一致性要求比较高的同步方案，另一种是允许延迟一致的异步通知。

什么是双写一致性？

双写一致性：当修改了数据库的数据也要同时更新缓存的数据，缓存和数据库的数据要保持一致。

读操作：缓存命中，直接返回；缓存未命中查询数据库，写入缓存，设置超时时间。

写操作：延迟双删

什么是延迟双删?

延迟双删是先删除缓存，数据库修改完成之后，再延迟删除一次缓存，就是为了降低脏数据的出现。一般情况下数据库是主从模式，它是读写分离的。延时删除的目的就是为了让主数据库将数据同步到从数据库，这个延时也会出现问题因为多长时间不好控制，在延时的过程中也可能出现脏数据，做不到绝对的强一致。

先删除缓存，再修改数据库：
初始时缓存和数据库中的数据都是10，线程1执行删除缓存操作。线程2查询缓存未命中，查询数据库为10 ，然后写入到缓存中，此时缓存的数据为10。线程1再执行修改数据库操作，那么数据库中的数据就为20。此时出现了数据的不一致性也就是脏数据的情况。

先修改数据库再删除缓存：
初始数据库和缓存中的数据都是10，如果缓存过期了，也就是缓存中没有数据。线程1查询缓存未命中，就会查询数据库中的数据10。在线程1还没有同步到缓存之前，线程切换到线程2。线程2直接去更新数据库中的数据为20，然后再去删除缓存。线程1再将原来的10写入到缓存中。

先删除缓存还是先修改数据库都会出现问题。

解决缓存双写一致性方法：

方法一：加读写锁

使用读写锁的方式虽然何以保持数据的强一致性，但是性能相对低。读写锁方式比较适合业务必须强一致的情况下。
在写数据和读数据的时候添加分布式锁（互斥锁），只能有一个线程读或写，操作完成之后解锁成功才能让其他线程读写，这就能绝对保证数据的一致性，但是性能很低。由于存入缓存的数据都是读多写少，可以利用读写锁控制。当读数据的时候添加共享锁，允许其他线程读，但是不允许其他线程写。当写数据的时候添加排他锁，阻塞其他线程的读和写的操作。

读写锁在redisson中已经提供了，首先通过getReadWriteLock获取读写锁，然后调用其readLock或者writeLock方法拿到读锁或者写锁。

方法二：异步通知

异步通知保证数据的最终一致性，允许短暂的不一致，在开发中该方法是主流的。
方式一：使用MQ中间件：
当修改数据写入数据到MySQL数据库后，就会发布消息给MQ，在缓存服务cache-service中监听MQ，最终再去更新缓存。消息发出后什么时候接收到消息，什么时候同步缓存肯定是有延迟的，需要保证MQ的可靠性。

方式二：使用Canal中间件
Canal是阿里的一个中间件，它主要是基于mysql的主从来实现同步。当有数据修改写入到数据库后，数据库一旦发生变化就会将这个变化记录到BINLOG二进制文件中。canal通过binlog日志文件与数据的变化，当需要的表数据发生变化后，就可以在缓存服务获取变化之后的数据，然后更新到缓存。

利用canal中间件，不需要修改业务代码，它是伪装了mysql的一个从节点，读取binlog数据更新缓存。如果业务能接收短暂的延迟，canal这种实现方式就可以。正常情况下是感受不到延迟的，除非在大量并发下才能感受到到延迟。

总结：

redis做为缓存，mysql的数据如何与redis进行同步？
方法一：异步方案
例如：把文章的热点数据存入到缓存中，虽然是热点数据，但是实时性要求并没那么高，所以采用异步的方案。
允许延时一致的业务，采用异步通知。
使用MQ的中间件完成数据的同步，当mysql的数据更新之后，会法发送一条消息通知给MQ。缓存服务cache-service需要接收这个消息，把数据同步到缓存中。这需要保证MQ的可靠性。
采用阿里的canal组件实现数据同步，不需要修改业务代码，部署一个canal服务。canal服务把自己伪装成mysql的一个从节点，当mysql数据更新以后，canal会读取binlog数据，然后通过canal的客户端获取到数据，更新缓存即可。
方法二：读写锁
例如：把抢劵的库存存入到缓存中，这个需要实时的进行数据同步，为了保证数据的强一致性，需要采用redisson提供的读写锁来保证数据的同步。
在读的时候添加共享锁，可以保证读读不互斥，读写互斥。更新数据的时候，添加排他锁，它是读写，读读都互斥，这样保证写数据的同时不会让其他线程读脏数据。这里面需要注意的是读方法和写方法上需要使用同一把锁才行。
排他锁是如何保证读写、读读互斥的？
排他锁底层使用的也是setnx，保证了同时只能有一个线程操作锁住的方法。
什么是延时双删？为什么不使用延时双删？
延时双删，如果是写操作，我们先把缓存中的数据删除，然后更新数据库，最后再延时删除缓存中的数据，其中这个延时多久不太好确定，在延时的过程中可能会出现脏数据，并不能保证数据的强一致性，所以不采用它。

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_45253972/article/details/144173000

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！