如何保证mysql和redis数据一致性的问题

问题是什么

现在的后台架构中，经常使用redis作为缓存，使用mysql作为数据库，以实现更加高效的读写。然而在高并发的情况下，有时会出现redis和mysql数据不一致的情况，例如数据已经更新到了mysql数据库，缓存中读取到的仍然是旧数据。
为了缓解这种情况的出现，我们要针对不同的场景设计不通的缓存策略，例如读多写少的场景，读少写多的场景，对数据一致性要求高的场景，对时效性要求高的场景等，没有一个能够以一敌万的策略，只有更加合适，出错率更低的策略。

三种常用的缓存读写策略

旁路缓存模式策略、读写穿透策略、异步缓存写入策略。

旁路缓存策略

策略是什么

写数据：

1. 直接写入DB，然后删除缓存

读数据：

1. 如果缓存命中，直接返回结果。
2. 缓存没有命中，则读取DB，更新缓存，返回结果。

思考一、为什么是先更新DB，再删除Cache

流程很简单，为什么是先更新DB，再删除Cache，可以交换下顺序吗？答案是不行的；
如果先删除cache，再更新DB，可能会造成缓存和DB的数据不一致，例如：

写请求	读请求	读请求
删除Cache数据A
	查询Cache数据A不存在
	从DB读取数据A
	更新数据A到Cache
更新数据B到DB
		查询Cache数据，读取到A

当多个请求并发时，写请求1的两个操作之间穿插了请求2的所有操作（主要是写DB比较慢，需要分配更多的时间片才能执行完成），导致Cache的数据没有正确更新。只有等下次更新或者缓存自动过期后才会把最新的数据B存入缓存，如果是更新则有可能再次发生这样的问题，导致一直不一致…

那么按照先更新DB，再删除Cache的方式就一定没有问题吗，理论上还是会有问题：

读请求	写请求	读请求
查询Cache，不存在
从DB读取数据A
	更新数据B到DB
	删除Cache数据A
更新数据A到Cache
		查询Cache，读取到数据A

同样可能由于线程调度等原因，读请求 1 的更新Cache操作晚于写请求 2 中的删除Cache操作，这样会导致最终写入缓存中的是来自请求 1 的旧值A，而写入数据库中的是来自请求 2 的新值B，即缓存数据落后于数据库，此时再有读请求 3 命中缓存，读取到的便是旧值A。
但与之前不同的是，这种场景出现的概率要小许多，因为更新DB所需的线程调度时间要远大于更新Cache，所以一般情况下都是Cache先执行完成。

思考二、为什么是删除Cache，可以更新吗

这里主要考虑一个性能问题，缓存的更新可能成本很高，例如设计多表联合计算，复杂运算等，在写频繁的时候性能会下降严重。

缺点

1. 首次请求的数据一定不在cache中，这样对于一些新上的热点数据，就会对数据库造成比较大的压力，甚至冲坏数据库。对于这种情况，我们可以将热点数据提前写入cache中。
2. 写操作比较频繁的时候，cache中的数据被频繁的删除，这样会影响缓存的命中率。对于这种情况，说明这种方法可能不太适合，应该及时调整架构，更换缓存策略。

读写穿透策略

策略是什么

写数据：

1. 先查cache，cache中不存在，cache provider服务直接更新db；
2. 先查cache，cache中存在，cache providr服务同时更新db和缓存；

读数据：

1. 先查cache，命中直接返回；
2. 先查cache，没有命中，则从DB加载到cache中，再返回响应；

思考一、和旁路模式有什么区别

旁路策略是客户端自己负责把数据写入到cache中，而读写穿透策略增加了一个cache provider服务，该服务负责将数据写入缓存、DB、读取数据等，这种方法会让代码更简洁，同时减少客户端的负载。

异步缓存写入

写数据：

1. 直接将数据写入缓存
2. 通过批量异步的方式，按照一定策略定期更新数据库；

读数据：

1. 先查cache，命中直接返回；
2. 先查cache，没有命中，则从DB加载到cache中，再返回响应；

这种方式下，缓存和数据库的一致性不强，对一致性要求高的系统要谨慎使用。但是它适合频繁写的场景，MySQL的InnoDB Buffer Pool机制就使用到这种模式。