Redis之缓存双写

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Redis之缓存双写

一、双检加锁策略

二、更新策略

1、先更新数据库，再更新缓存

2、先更新缓存，再更新数据库

3、先删除缓存，再更新数据库

4、先更新数据库，再删除缓存

三：canal消息中间件

1、mysql配置

2、canal服务端

3、canal客户端

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Redis之缓存双写

同步写策略：写数据库后也同步写redis缓存，缓存和数据库中的数据一致;

异步写策略：数据库变动之后，在业务上容许出现一定时间后才作用于redis，比如仓库、物流系统。

一、双检加锁策略

多个线程同时去查询数据库的这条数据，可以在第一个查询数据的请求上使用一个互斥锁来锁住

它。其他的线程走到这一步拿不到锁就开始等待，等第一个线程查询到了数据，然后做缓存。后面

的线程进来发现已经有缓存了，就直接走缓存。

public User fandUserById(Integer id){
        User user = null;
        String key = CACHE_KEY_UESR + id;
        //先从redis里面查询，如果有直接返回结果，如果没有再去查询mysql
        user = (User)redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (user == null){
            //进来就先加锁，保证一个请求操作，让外面的redis等待一下，避免击穿mysql
            synchronized (UserService.class){
                //3二次查redis还是null，可以去查mysql了(mysql默认有数据)
                user = (User)redisTemplate.opsForValue().get(key);
                if (user == null){
                    //4查询mysql拿数据
                    user = userMapper.selectUserById(key);
                    if (user == null){
                        return null;
                    }else {
                        //mysql里面有数据的，需要回写redis，完成数据一致性的同步工作
                        redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key,user,7L, TimeUnit.DAYS);
                    }
                }
            }
        }
        return user;
    }

二、更新策略

1、先更新数据库，再更新缓存

问题1、mysql更新成功，redis更新失败

问题2、多线程环境下，A、B两个线程有快有慢，有前有后有并行，A先更新数据库，然后B更新数据库，B更新redis，最后A在更新redis，最终结果，mysql和redis数据不一致。

2、先更新缓存，再更新数据库

不推荐，业务上一般把mysql作为底单数据库，保证最后解释

问题：多线程环境下，A、B两个线程有快有慢，有前有后有并行，A先更新redis，然后B更新redis，B更新数据库，最后A在更新数据库，最终结果，mysql和redis数据不一致。

3、先删除缓存，再更新数据库

问题：多线程环境下，A、B两个线程有快有慢，有前有后有并行，A先删除缓存，然后A更新数据库但由于网络延迟A还没有更新完数据库，B查数据发现缓存中没有，然后去数据库查找，并将结果返回给redis，最后A更新数据库完成，结果数据库是最新数据，redis还是老数据，导致数据不一致。

解决方法：延时双删策略

在先删除缓存，在更新数据库，更新完数据库之后在删除缓存。

4、先更新数据库，再删除缓存

问题：假如缓存删除失败或者来不及删除，导致请求再次访问redis时缓存命中，读取到的是缓存旧值。

如何保证数据的最终一致性？使用消息中间件

(1）更新数据库数据

(2）数据库会将操作信息写入binlog日志当中

(3）订阅程序提取出所需要的数据以及key

(4)  另起一段非业务代码，获得该信息

(5）尝试删除缓存操作，发现删除失败

(6）将这些信息发送至消息队列

(7）重新从消息队列中获得该数据，重试操作。

问：如果数据库有增删改操作，立刻同步到redis怎么做

使用阿里巴巴的canal消息中间件。

三：canal消息中间件

canal地址：https://github.com/alibaba/canal?tab=readme-ov-file

canal：译意为水道/管道/沟渠，主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅

和消费。

基于日志增量订阅和消费的业务包括

• 数据库镜像
• 数据库实时备份
• 索引构建和实时维护(拆分异构索引、倒排索引等)
• 业务 cache 刷新
• 带业务逻辑的增量数据处理

canal 工作原理

• canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送dump 协议
• MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
• canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)

canal 使用方法

准备好mysql和redis数据库

1、mysql配置

1、查看版本

select version();

2、查看MySQL是否启用了二进制日志文件;

SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin';

 

第一次查看为OFF默认没有开启

 3、查看当前的主机二进制文件MySQL主节点的状态， 没打开二进制文件夹之前查不到

show master status;

4、开启mysql的bnlog写入功能

打开mysql安装目录找到my.imi文件（先备份），将下面配置放在mysqld下面

#开启binlog
log-bin=mysql-bin
#选择ROW模式	
binlog-format=ROW
#配置MySQL replaction需要定义，不要和canal的slaveld重复
server_id=1

5、重启mysql

方式一：打开 Windows 的“服务”窗口：按下 Win + R 组合键打开运行窗口，输入 services.msc 并按回车键。在服务列表中找到 MySQL 服务，然后右键单击该服务并选择“重新启动”。

方式二：打开命令提示符窗口：按下 Win + R 组合键打开运行窗口，输入 cmd 并按回车键。在命令提示符中输入以下命令，以停止 MySQL 服务：

net stop mysql

如果 MySQL 服务停止成功，则输入以下命令来启动 MySQL 服务

net start mysql

6、再次查看MySQL是否启用了二进制日志文件;

SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin';

SHOW MASTER STATUS;

 返回的结果为当前主节点的二进制日志文件名（File）和偏移量（Position）

7、、授权canal连接mysql账号

mysql默认的用户在mysql库的user表里，查看mysql用户

SELECT* FROM mysql.`user`

 默认没有canal用户，新建授权

#创建一个用户名为 canal，主机名为 %（即允许从任何主机连接）的 MySQL 用户，密码为 canal。
create user 'canal'@'%' identified by 'canal';

#授予该用户在所有数据库上的所有权限。
grant all privileges on *.* to 'canal'@'%' identified by 'canal';

#刷新 MySQL 权限缓存以使更改生效。
flush privileges ;

#查询 mysql.user 表中的用户信息。
SELECT* FROM mysql.user;

2、canal服务端

1、下载

打开canal官网，这里下载v1.1.6

 2、解压

长传到linux系统，创建一个canal文件夹

tar -zxvf canal.deployer-1.1.6.tar.gz

 

3、配置

修改/mycanal/conf/example路径下的instance.properties文件

vim打开配置文件，换成自己mysql主机的master的IP地址

然后换成自己的在mysql新建的canal账户
 

4、启动

 进入bin目录 /root/canal/bin，开启canal（需要先安装jdk1.8）

5、查看

判断canal是否启动成功

方式一：查看server日志，进入/root/canal/logs/canal目录，查看canal.log日志

 显示the canal server is running now ..... 说明启动成功

方式二：进入目录/root/canal/logs/example  查看样例example的日志 

3、canal客户端

Redis用RedisTemplate

1、创建一个springboot工程

2、需改pom文件

	4.0.0
	
		org.springframework.boot
		spring-boot-starter-parent
		2.5.14
		 
	
	com.xfcy
	canal_demo
	0.0.1-SNAPSHOT
	canal_demo
	canal_demo
	
		UTF-8
		1.8
		1.8
		4.12
		1.2.17
		1.16.18
		5.1.47
		1.1.16
		4.1.5
		1.3.0
	
	
		
		
			com.alibaba.otter
			canal.client
			1.1.0
		
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-web
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-actuator
		
		
		
			io.springfox
			springfox-swagger2
			2.9.2
		
		
			io.springfox
			springfox-swagger-ui
			2.9.2
		
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-data-redis
		
		
			org.apache.commons
			commons-pool2
		
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-aop
		
		
			org.aspectj
			aspectjweaver
		
		
		
			mysql
			mysql-connector-java
			5.1.47
		
		
		
			com.alibaba
			druid-spring-boot-starter
			1.1.10
		
		
			com.alibaba
			druid
			${druid.version}
		
		
		
			org.mybatis.spring.boot
			mybatis-spring-boot-starter
			${mybatis.spring.boot.version}
		
		
		
		
			cn.hutool
			hutool-all
			5.2.3
		
		
			junit
			junit
			${junit.version}
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-test
			test
		
		
			log4j
			log4j
			${log4j.version}
		
		
			org.projectlombok
			lombok
			${lombok.version}
			true
		
		
		
			javax.persistence
			persistence-api
			1.0.2
		
		
		
			tk.mybatis
			mapper
			${mapper.version}
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-autoconfigure
		
	

	
		
			
				org.springframework.boot
				spring-boot-maven-plugin
			
		
	

3、修改yml文件

server.port=5555

# ========================alibaba.druid=====================
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.238.130:3306/bigdata?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.druid.test-while-idle=false

4、RedisUtils类

package com.xfcy.canal_demo.util;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class RedisUtils {

    public static final String  REDIS_IP_ADDR = "192.168.238.110";
    public static final String  REDIS_pwd = "111111";
    public static JedisPool jedisPool;

    static {
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig=new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(20);
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(10);
        jedisPool=new JedisPool(jedisPoolConfig,REDIS_IP_ADDR,6379,10000,REDIS_pwd);
    }

    public static Jedis getJedis() throws Exception {
        if(null!=jedisPool){
            return jedisPool.getResource();
        }
        throw new Exception("Jedispool is not ok");
    }
}

RedisCanalClientExample

package com.xfcy.canal_demo.biz;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.*;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;

import com.xfcy.canal_demo.util.RedisUtils;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class RedisCanalClientExample {
    public static final Integer _60SECONDS = 60;
    public static final String  REDIS_IP_ADDR = "192.168.238.130";

    //增
    private static void redisInsert(List columns)
    {
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        for (Column column : columns)
        {
            System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());
            jsonObject.put(column.getName(),column.getValue());
        }
        if(columns.size() > 0)
        {
            try(Jedis jedis = RedisUtils.getJedis())
            {
                jedis.set(columns.get(0).getValue(),jsonObject.toJSONString());
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

     //删
    private static void redisDelete(List columns)
    {
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        for (Column column : columns)
        {
            jsonObject.put(column.getName(),column.getValue());
        }
        if(columns.size() > 0)
        {
            try(Jedis jedis = RedisUtils.getJedis())
            {
                jedis.del(columns.get(0).getValue());
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

     //改
    private static void redisUpdate(List columns)
    {
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        for (Column column : columns)
        {
            System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());
            jsonObject.put(column.getName(),column.getValue());
        }
        if(columns.size() > 0)
        {
            try(Jedis jedis = RedisUtils.getJedis())
            {
                jedis.set(columns.get(0).getValue(),jsonObject.toJSONString());
                System.out.println("---------update after: "+jedis.get(columns.get(0).getValue()));
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    //监视器
    public static void printEntry(List entrys)
    {
        for (Entry entry : entrys) {
            if (entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONBEGIN || entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONEND) {
                continue;
            }

            RowChange rowChage = null;
            try {
                //获取变更的row数据
                rowChage = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("ERROR ## parser of eromanga-event has an error,data:" + entry.toString(),e);
            }
            //获取变动类型
            EventType eventType = rowChage.getEventType();
            System.out.println(String.format("================> binlog[%s:%s] , name[%s,%s] , eventType : %s",
                    entry.getHeader().getLogfileName(), entry.getHeader().getLogfileOffset(),
                    entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName(), eventType));

            for (RowData rowData : rowChage.getRowDatasList()) {
                if (eventType == EventType.INSERT) {
                    redisInsert(rowData.getAfterColumnsList());
                } else if (eventType == EventType.DELETE) {
                    redisDelete(rowData.getBeforeColumnsList());
                } else {//EventType.UPDATE
                    redisUpdate(rowData.getAfterColumnsList());
                }
            }
        }
    }

    //启动类
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("---------O(∩_∩)O哈哈~ initCanal() main方法-----------");

        //=================================
        // 创建链接canal服务端
        CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress(REDIS_IP_ADDR,
                11111), "example", "", "");  // 这里用户名和密码如果在这写了，会覆盖canal配置文件的账号密码，如果不填从配置文件中读
        int batchSize = 1000;
        //空闲空转计数器
        int emptyCount = 0;
        System.out.println("---------------------canal init OK，开始监听mysql变化------");
        try {
            connector.connect();
            //connector.subscribe(".*\\..*");
            connector.subscribe("db01.t_user");   // 设置监听哪个表
            connector.rollback();
            int totalEmptyCount = 10 * _60SECONDS;
            while (emptyCount < totalEmptyCount) {
                System.out.println("我是canal，每秒一次正在监听:"+ UUID.randomUUID().toString());
                Message message = connector.getWithoutAck(batchSize); // 获取指定数量的数据
                long batchId = message.getId();
                int size = message.getEntries().size();
                if (batchId == -1 || size == 0) {
                    emptyCount++;
                    try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                } else {
                    //计数器重新置零
                    emptyCount = 0;
                    printEntry(message.getEntries());
                }
                connector.ack(batchId); // 提交确认
                // connector.rollback(batchId); // 处理失败, 回滚数据
            }
            System.out.println("已经监听了"+totalEmptyCount+"秒，无任何消息，请重启重试......");
        } finally {
            connector.disconnect();
        }
    }
}

java程序下connectors.subscribe 配置的过滤正则

关闭资源代码简写

 try-with-resource释放资源