Redis 緩存和 MySQL 數(shù)據(jù)如何實現(xiàn)一致性?

引用:?https://blog.csdn.net/zl1zl2zl3/article/details/85539615

需求起因

在高并發(fā)的業(yè)務(wù)場景下,數(shù)據(jù)庫大多數(shù)情況都是用戶并發(fā)訪問最薄弱的環(huán)節(jié)。所以,就需要使用redis做一個緩沖操作,讓請求先訪問到redis,而不是直接訪問MySQL等數(shù)據(jù)庫。

這個業(yè)務(wù)場景,主要是解決讀數(shù)據(jù)從Redis緩存,一般都是按照下圖的流程來進行業(yè)務(wù)操作。

讀取緩存步驟一般沒有什么問題,但是一旦涉及到數(shù)據(jù)更新:數(shù)據(jù)庫和緩存更新,就容易出現(xiàn)緩存(Redis)和數(shù)據(jù)庫(MySQL)間的數(shù)據(jù)一致性問題

不管是先寫MySQL數(shù)據(jù)庫,再刪除Redis緩存;還是先刪除緩存,再寫庫,都有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況。舉一個例子:

1.如果刪除了緩存Redis,還沒有來得及寫庫MySQL,另一個線程就來讀取,發(fā)現(xiàn)緩存為空,則去數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)寫入緩存,此時緩存中為臟數(shù)據(jù)。

2.如果先寫了庫,在刪除緩存前,寫庫的線程宕機了,沒有刪除掉緩存,則也會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致情況。

因為寫和讀是并發(fā)的,沒法保證順序,就會出現(xiàn)緩存和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)不一致的問題。

如何解決?這里給出兩個解決方案,先易后難,結(jié)合業(yè)務(wù)和技術(shù)代價選擇使用。

緩存和數(shù)據(jù)庫一致性解決方案

1.第一種方案:采用延時雙刪策略

在寫庫前后都進行redis.del(key)操作,并且設(shè)定合理的超時時間。

偽代碼如下

function write(key, data){

????redis.delKey(key);

????db.updateData(data);

? ? setTimeout(() => {

? ? ? ? redis.delKey(key);

? ? }, 500); //500毫秒,此處為異步

}

2.具體的步驟就是:

1)先刪除緩存

2)再寫數(shù)據(jù)庫

3)休眠500毫秒

4)再次刪除緩存

那么,這個500毫秒怎么確定的,具體該休眠多久呢?

需要評估自己的項目的讀數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的耗時。這么做的目的,就是確保讀請求結(jié)束,寫請求可以刪除讀請求造成的緩存臟數(shù)據(jù)。

當(dāng)然這種策略還要考慮redis和數(shù)據(jù)庫主從同步的耗時。最后的的寫數(shù)據(jù)的休眠時間:則在讀數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的耗時基礎(chǔ)上,加幾百ms即可。比如:休眠1秒。

3.設(shè)置緩存過期時間

從理論上來說,給緩存設(shè)置過期時間,是保證最終一致性的解決方案。所有的寫操作以數(shù)據(jù)庫為準,只要到達緩存過期時間,則后面的讀請求自然會從數(shù)據(jù)庫中讀取新值然后回填緩存。

4.該方案的弊端

結(jié)合雙刪策略+緩存超時設(shè)置,這樣最差的情況就是在超時時間內(nèi)數(shù)據(jù)存在不一致,而且又增加了寫請求的耗時。

2、第二種方案:異步更新緩存(基于訂閱binlog的同步機制)

1.技術(shù)整體思路:

MySQL binlog增量訂閱消費+消息隊列+增量數(shù)據(jù)更新到redis

1)讀Redis:熱數(shù)據(jù)基本都在Redis

2)寫MySQL:增刪改都是操作MySQL

3)更新Redis數(shù)據(jù):MySQ的數(shù)據(jù)操作binlog,來更新到Redis

2.Redis更新

1)數(shù)據(jù)操作主要分為兩大塊:

一個是全量(將全部數(shù)據(jù)一次寫入到redis)

一個是增量(實時更新)

這里說的是增量,指的是mysql的update、insert、delate變更數(shù)據(jù)。

2)讀取binlog后分析 ,利用消息隊列,推送更新各臺的redis緩存數(shù)據(jù)。

這樣一旦MySQL中產(chǎn)生了新的寫入、更新、刪除等操作,就可以把binlog相關(guān)的消息推送至Redis,Redis再根據(jù)binlog中的記錄,對Redis進行更新。

其實這種機制,很類似MySQL的主從備份機制,因為MySQL的主備也是通過binlog來實現(xiàn)的數(shù)據(jù)一致性。

這里可以結(jié)合使用canal(阿里的一款開源框架),通過該框架可以對MySQL的binlog進行訂閱,而canal正是模仿了mysql的slave數(shù)據(jù)庫的備份請求,使得Redis的數(shù)據(jù)更新達到了相同的效果。

當(dāng)然,這里的消息推送工具你也可以采用別的第三方:kafka、rabbitMQ等來實現(xiàn)推送更新Redis。

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