redis缓存与数据库双写不一致问题以及解决方案

参考：

缓存与库先写哪个，这十几张图告诉你

分布式之数据库和缓存双写一致性方案解析

1. 先更新数据库，再更新缓存

• 不可行。
• 原因分析：
  • 频繁更新缓存浪费资源（写多读少的场景）
  • 缓存数据计算复杂，浪费性能（可能涉及多张表的计算）
  • 线程并发安全问题。（更新缓存的顺序不一致，导致脏数据）

2.先更新数据库，再删除缓存

旁路缓存策略（Cache Aside Pattern）

• 使用方式

  • 基本读取： 先读缓存，缓存中没有数据的话，去数据库中读取，然后存入缓存中，同时返回响应。

  • 先更新数据库，后删除缓存。

• 存在问题：

  • 数据库更新成功，缓存删除失败。导致数据库中的数据是最新的，但缓存中的是旧数据。
  • 并发问题
    • 读请求去查询缓存时，缓存刚好失效。
    • 读请求去查询数据库，得到旧值。
    • 写请求将新值写入数据库，写请求删除缓存。
    • 读请求将旧值写入缓存。
  • 分析并发问题出现的概率
    • 概率非常低，因为条件需要具备读缓存失效，而且并发一个写操作。读操作必须在写操作前进入数据库操作，而又要晚于写操作更新缓存。但实际上写操作比读操作慢得多，所以概率非常小。

• 改进：

  • 提供一个保障的重试机制即可。目前有两种方案。

  • 方案一：可以使用消息队列来保证缓存一致性。

    

    • 流程：
      • 更新数据库
      • 缓存删除失败
      • 将需要删除的key发送至消息队列
      • 自己消费消息，获得需要删除的key。
      • 继续重试删除操作，直到成功。
    • 但这种方式借助了消息中间件，增加了复杂度，对业务代码造成大量侵入。对于一些一致性要求没那么高的场景，就显得没必要了。

  • 方案二：启动一个订阅程序去订阅数据库的binlog，获得需要操作的数据。在应用程序中，另起一段程序，获得这个订阅程序传来的信息，进行删除缓存操作。

    

3.先删缓存，再更新数据库

先删除缓存，后更新数据库。

• 假设缓存删除成功，但数据库更新失败。此时新的请求过来，就去数据库中读取旧数据更新到缓存中。
• 并发度很低时适用。

缓存延时双删策略

• 先删除缓存，后更新数据库方案存在的问题分析：
  • 同时进入两个请求，一个写请求，一个读请求。
  • 写请求先删除redis中的数据，然后去数据库进行更新操作。
  • 读请求判断redis中有没有数据，没有数据时去请求数据库，拿到数据后写入缓存。（此时写请求还未更新DB成功，故读请求拿到的是旧数据）
  • 写请求更新DB成功后，出现缓存与数据库不一致问题。

• 使用了MySQL的读写分离架构，造成双写不一致的原因：

  • 同时进入两个请求，一个写请求，一个读请求。
  • 写请求删除缓存，更新成功主库的数据。但还没同步到从库。
  • 读请求判断redis中有没有数据，没有数据时去请求从库，拿到数据后写入缓存。（此时拿到的是旧值）
  • 数据库完成主从同步，从库变为新值。

• 解决办法：延时双删策略

  • 先删除缓存
  • 再写数据库
  • 异步等待一段时间后，再次淘汰缓存。（这里的时间设定主要是保证读请求结束，写请求可以删除读请求遭成的缓存脏数据，需要自行评估确定。）

• 该方案解决了高并发情况下，同时有读请求与写请求时导致的不一致问题。读取速度快，但是可能会出现短时间的脏数据。

• 如果第二次删除也删除失败，则需要添加重试机制保证一定删除成功。