【另類見解】那些要保證緩存和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致性的最后怎么了？

現(xiàn)在如果說不出幾句如何保證數(shù)據(jù)一致性方案的話，覺得出去面試都丟人,尤其是緩存和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性

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全程無圖，請謹(jǐn)慎閱讀

緩存對于程序性能而言，無疑是個(gè)殺手锏，但不是完美的解決方案。關(guān)鍵在于緩存的物理位置和數(shù)據(jù)真實(shí)保存的位置是分離的，當(dāng)然這里指的是分布式緩存方案。位于不同物理位置的兩份數(shù)據(jù)要想保證強(qiáng)一致性，理論上來說是不可能的。

但是，程序員總是愛創(chuàng)造奇跡。

單說數(shù)據(jù)庫，程序員們創(chuàng)造了事務(wù)特性，就是平時(shí)面試經(jīng)常問的ACID特性的一個(gè)愛稱。至于ACID的概念是什么，簡單的抄襲一下：

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ACID，是指數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）在寫入或更新資料的過程中，為保證事務(wù)（transaction）是正確可靠的，所必須具備的四個(gè)特性：原子性（atomicity，或稱不可分割性）、一致性（consistency）、隔離性（isolation，又稱獨(dú)立性）、持久性（durability）。

• Atomicity（原子性）：一個(gè)事務(wù)（transaction）中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不會結(jié)束在中間某個(gè)環(huán)節(jié)。事務(wù)在執(zhí)行過程中發(fā)生錯(cuò)誤，會被恢復(fù)（Rollback）到事務(wù)開始前的狀態(tài)，就像這個(gè)事務(wù)從來沒有執(zhí)行過一樣。
• Consistency（一致性）：在事務(wù)開始之前和事務(wù)結(jié)束以后，數(shù)據(jù)庫的完整性沒有被破壞。這表示寫入的資料必須完全符合所有的預(yù)設(shè)規(guī)則，這包含資料的精確度、串聯(lián)性以及后續(xù)數(shù)據(jù)庫可以自發(fā)性地完成預(yù)定的工作。
• Isolation（隔離性）：數(shù)據(jù)庫允許多個(gè)并發(fā)事務(wù)同時(shí)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫和修改的能力，隔離性可以防止多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)由于交叉執(zhí)行而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。事務(wù)隔離分為不同級別，包括讀未提交（Read uncommitted）、讀提交（read committed）、可重復(fù)讀（repeatable read）和串行化（Serializable）。
• Durability（持久性）：事務(wù)處理結(jié)束后，對數(shù)據(jù)的修改就是永久的，即便系統(tǒng)故障也不會丟失。

回歸正題，存放緩存數(shù)據(jù)的設(shè)備能否也提供事務(wù)特性呢？如果可以，是否也能夠提供完整的ACID特性呢？

如果你看過幾篇緩存和DB一致性的文章就會發(fā)現(xiàn)，無論你先更新DB后更新緩存，還是先更新緩存后更新DB，或是先更新DB后刪除緩存.....無論怎么折騰，都不能保證數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性。

悲哀嗎？看了這么多文章居然不能解決這個(gè)問題。

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多個(gè)不同的外部設(shè)備數(shù)據(jù)要想保證強(qiáng)一致性，除非都能提供事務(wù)的接口，還需要引入事務(wù)協(xié)調(diào)器

拿緩存和數(shù)據(jù)庫的一致性保證來說，沒有協(xié)調(diào)器根本不可能保證強(qiáng)一致性。所以業(yè)務(wù)讓步了：保證最終一致性即可

最終一致性容易保證嗎？其實(shí)也不容易

看有些人已經(jīng)給你出解決方案了：引入MQ。因?yàn)镸Q一是能保證消息的可靠性到達(dá)和可靠性消費(fèi)，二是MQ是解耦利器。很多數(shù)據(jù)一致性的方案都會借助MQ的特性來做最終一致性。

分布式的鐵律CAP原則，大家都應(yīng)該知道，但是我覺得最應(yīng)該熟記的是BASE理論。

利用MQ來做數(shù)據(jù)庫和緩存一致性，本質(zhì)上也屬于BASE理論的實(shí)踐。在業(yè)務(wù)上做出讓步，遺漏短暫的中間狀態(tài)來達(dá)到最終目的。

分布式鎖可行嗎

客戶端可以讀到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的原因源自數(shù)據(jù)的中間狀態(tài)，如果在數(shù)據(jù)變動的整個(gè)過程不允許其他請求讀取也可以達(dá)到數(shù)據(jù)上的強(qiáng)一致性。

什么意思呢？在一個(gè)數(shù)據(jù)的變動過程中，不允許其他請求進(jìn)來，等到緩存和數(shù)據(jù)庫全部修改完成再允許其他請求進(jìn)來，這就是業(yè)務(wù)上的分布式鎖控制一致性方案。

無奈，一般的分布式鎖性能都比較低，這個(gè)低是對比無鎖的情況下來對比的，相對于肉眼時(shí)間，還是很快的。最主要的是，如果引入分布式鎖的技術(shù)，那又將面臨分布式鎖的一系列問題。

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最后強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：緩存一定要設(shè)置過期時(shí)間，這是保證最終一致性的兜底方案