面試被問Redis和Mysql如何保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性,怎么破?
在高并發(fā)的場景下,大量的請求直接訪問Mysql很容易造成性能問題 所以,我們都會用Redis來做數(shù)據(jù)的緩存,削減對數(shù)據(jù)庫的請求 但是,Mysql和Redis是兩種不同的數(shù)據(jù)庫,如何保證不同數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)的一致性就非常關(guān)鍵了
1.導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的原因
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。 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。 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(jìn)行業(yè)務(wù)操作。

2.緩存先后刪除問題
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。
2.1 先刪除緩存
如果先刪除Redis緩存數(shù)據(jù),然而還沒有來得及寫入MySQL,另一個線程就來讀取 這個時候發(fā)現(xiàn)緩存為空,則去Mysql數(shù)據(jù)庫中讀取舊數(shù)據(jù)寫入緩存,此時緩存中為臟數(shù)據(jù)。 然后數(shù)據(jù)庫更新后發(fā)現(xiàn)Redis和Mysql出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不一致的問題
2.2 后刪除緩存
如果先寫了庫,然后再刪除緩存,不幸的寫庫的線程掛了,導(dǎo)致了緩存沒有刪除 這個時候就會直接讀取舊緩存,最終也導(dǎo)致了數(shù)據(jù)不一致情況 因?yàn)閷懞妥x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
3.解決方案
3.1 延時雙刪策略
3.1.1 基本思路
在寫庫前后都進(jìn)行redis.del(key)操作,并且設(shè)定合理的超時時間。
偽代碼如下:
public void write( String key, Object data ){redis.delKey( key );db.updateData( data );Thread.sleep( 500 );redis.delKey( key );}
3.1.2 具體步驟
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
問題:這個500毫秒怎么確定的,具體該休眠多久時間呢?
需要評估自己的項(xiàng)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。
3.1.3 設(shè)置緩存過期時間是關(guān)鍵點(diǎn)
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(zhǔn),只要到達(dá)緩存過期時間,緩存刪除 如果后面還有讀請求的話,就會從數(shù)據(jù)庫中讀取新值然后回填緩存
3.1.4 方案缺點(diǎn)
在緩存過期時間內(nèi)發(fā)生數(shù)據(jù)存在不一致 同時又增加了寫請求的耗時。
3.2 異步更新緩存(基于Mysql binlog的同步機(jī)制)
3.2.1 整體思路
1.涉及到更新的數(shù)據(jù)操作,利用Mysql binlog 進(jìn)行增量訂閱消費(fèi) 2.將消息發(fā)送到消息隊(duì)列 3.通過消息隊(duì)列消費(fèi)將增量數(shù)據(jù)更新到Redis上 4.操作情況 讀取Redis緩存:熱數(shù)據(jù)都在Redis上 寫Mysql:增刪改都是在Mysql進(jìn)行操作 更新Redis數(shù)據(jù):Mysql的數(shù)據(jù)操作都記錄到binlog,通過消息隊(duì)列及時更新到Redis上
3.2.2 Redis更新過程
一種是全量(將所有數(shù)據(jù)一次性寫入Redis) 一種是增量(實(shí)時更新)
這里說的是增量,指的是mysql的update、insert、delate變更數(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(jìn)行更新 其實(shí)這種機(jī)制,很類似MySQL的主從備份機(jī)制,因?yàn)镸ySQL的主備也是通過binlog來實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)一致性
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(shí)現(xiàn)推送更新Redis!
4.總結(jié)
在高并發(fā)應(yīng)用場景下,如果是 對數(shù)據(jù)一致性要求高的情況下,要定位好導(dǎo)致數(shù)據(jù)和緩存不一致的原因解決高并發(fā)場景下數(shù)據(jù)一致性的方案有兩種,分別是 延時雙刪策略和異步更新緩存兩種方案另外, 設(shè)置緩存的過期時間是保證數(shù)據(jù)保持一致性的關(guān)鍵操作,需要結(jié)合業(yè)務(wù)進(jìn)行合理的設(shè)置。
作者:Joyo
來源:joyohub.com/redis/redis-consistency
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