Redis和Mysql如何保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性
在高并發(fā)的場(chǎng)景下,大量的請(qǐng)求直接訪問(wèn)Mysql很容易造成性能問(wèn)題 所以,我們都會(huì)用Redis來(lái)做數(shù)據(jù)的緩存,削減對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的請(qǐng)求 但是,Mysql和Redis是兩種不同的數(shù)據(jù)庫(kù),如何保證不同數(shù)據(jù)庫(kù)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(chǎng)景下,數(shù)據(jù)庫(kù)大多數(shù)情況都是用戶并發(fā)訪問(wèn)最薄弱的環(huán)節(jié)。 所以,就需要使用redis做一個(gè)緩沖操作,讓請(qǐng)求先訪問(wèn)到redis,而不是直接訪問(wèn)MySQL等數(shù)據(jù)庫(kù)。 讀取緩存步驟一般沒(méi)有什么問(wèn)題,但是一旦涉及到數(shù)據(jù)更新:數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存更新,就容易出現(xiàn)緩存(Redis)和數(shù)據(jù)庫(kù)(MySQL)間的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。 這個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)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(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)操作。

2.緩存先后刪除問(wèn)題
不管是先寫(xiě)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù),再刪除Redis緩存;還是先刪除緩存,再寫(xiě)庫(kù),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(méi)有來(lái)得及寫(xiě)入MySQL,另一個(gè)線程就來(lái)讀取 這個(gè)時(shí)候發(fā)現(xiàn)緩存為空,則去Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取舊數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存,此時(shí)緩存中為臟數(shù)據(jù)。 然后數(shù)據(jù)庫(kù)更新后發(fā)現(xiàn)Redis和Mysql出現(xiàn)了數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題
2.2 后刪除緩存
如果先寫(xiě)了庫(kù),然后再刪除緩存,不幸的寫(xiě)庫(kù)的線程掛了,導(dǎo)致了緩存沒(méi)有刪除 這個(gè)時(shí)候就會(huì)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?xiě)和讀是并發(fā)的,沒(méi)法保證順序,就會(huì)出現(xiàn)緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題
3.解決方案
3.1 延時(shí)雙刪策略
3.1.1 基本思路
在寫(xiě)庫(kù)前后都進(jìn)行redis.del(key)操作,并且設(shè)定合理的超時(shí)時(shí)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(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù) 3.休眠500毫秒 4.再次刪除緩存
問(wèn)題:這個(gè)500毫秒怎么確定的,具體該休眠多久時(shí)間呢?
需要評(píng)估自己的項(xiàng)目的讀數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的耗時(shí)。
這么做的目的,就是確保讀請(qǐng)求結(jié)束,寫(xiě)請(qǐng)求可以刪除讀請(qǐng)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(kù)主從同步的耗時(shí)。
最后的的寫(xiě)數(shù)據(jù)的休眠時(shí)間:則在讀數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的耗時(shí)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(guò)期時(shí)間是關(guān)鍵點(diǎn)
從理論上來(lái)說(shuō),給緩存設(shè)置過(guò)期時(shí)間,是保證最終一致性的解決方案 所有的寫(xiě)操作以數(shù)據(jù)庫(kù)為準(zhǔn),只要到達(dá)緩存過(guò)期時(shí)間,緩存刪除 如果后面還有讀請(qǐng)求的話,就會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取新值然后回填緩存
3.1.4 方案缺點(diǎn)
在緩存過(guò)期時(shí)間內(nèi)發(fā)生數(shù)據(jù)存在不一致 同時(shí)又增加了寫(xiě)請(qǐng)求的耗時(shí)。
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(guò)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(xiě)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(guò)消息隊(duì)列及時(shí)更新到Redis上
3.2.2 Redis更新過(guò)程
一種是全量(將所有數(shù)據(jù)一次性寫(xiě)入Redis) 一種是增量(實(shí)時(shí)更新)
這里說(shuō)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(xiě)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(duì)Redis進(jìn)行更新 其實(shí)這種機(jī)制,很類(lèi)似MySQL的主從備份機(jī)制,因?yàn)镸ySQL的主備也是通過(guò)binlog來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)推送更新Redis!
4.總結(jié)
在高并發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景下,如果是 對(duì)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(chǎng)景下數(shù)據(jù)一致性的方案有兩種,分別是 延時(shí)雙刪策略和異步更新緩存兩種方案另外, 設(shè)置緩存的過(guò)期時(shí)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。
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