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武汉达内IT培训缓存与数据库技术应用策略分享

发布：武汉IT培训
来源：互联网
时间：2023-06-19 09:56

缓存技术的应用在许多软件编程开发项目中都是非常常见的一个编程技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，缓存与数据库技术应用策略分享。

武汉达内IT培训缓存与数据库技术应用策略分享

一、背景

在高并发场景中，为防止大量请求直接访问数据库，缓解数据库压力，常用的方式一般会增加缓存层起到缓冲作用，减少数据库压力。引入缓存，就会涉及到缓存与数据库中数据如何保持一致性问题，本文将对几种缓存与数据库保证数据一致性的使用方式进行分析。为保证高并发性能，以下分析场景不考虑执行的原子性及加锁等强一致性要求的场景，仅追求终一致性。

二、读取过程

•读缓存

•如果缓存里没有值，那就读取数据库的值

•同时把这个值写进缓存中

三、更新过程

更新操作有多种策略，各有优劣，主要针对此场景进行分析

策略1：先更新db，再删除缓存(常用的Cache-AsidePattern旁路缓存)

问题：

1.如果更新db成功，删缓存失败，将导致数据不一致

2.极端场景，请求A读，B写

1)此时缓存刚好失效2)A查库得到旧值3)B更新DB成功

4)B删除缓存5)A将查到的旧值更新到缓存中

此场景的发生需要步骤2)查db始终慢于3)的更新db，才能导致4)先于5)执行，通常db的查询是要快于写入的，所以此极端场景的产生过于严格，不易发生

策略2：先更新db,再更新缓存

问题：

1.并发更新场景下，更新缓存会导致数据不一致

2.根据读写比，考虑是否有必要频繁同步更新缓存，而且，如果构造缓存中数据过于复杂，或者数据更新频繁，但是读取并不频繁的情况，还会造成不必要的性能损耗

此种方式不推荐

策略3:先更新缓存,再更新db

同上，不推荐

策略4：先删缓存，再更新db

先删缓存，虽然解决了策略1中，后删缓存如果失败的场景，但也会发生不一致的问题

例如：请求A删除缓存，这时请求B来查，就会击穿到数据库，B读取到旧的值后写入缓存，A正常更新db,由于时间差导致数据不一致的情况

策略5：缓存延时双删

该策略兼容了策略1和策略4,解决了先删缓存还是后删缓存的问题，如策略1中，更新db后删缓存失败和策略4中的不一致场景，该策略可以将延时时间内(比如延时10ms)所造成的缓存脏数据，再次删除。但是，如果延时删缓存失败，策略4中不一致问题还会发生，同时延时的实现，如创建线程，或者引入mq异步，可能会增加系统复杂度问题。

策略6：变种双删，前置缓存过期时间

该策略针对策略1中后删缓存失败的场景，前置一层缓存数据过期时间(具体时间根据自身系统本身评估，如可覆盖db读写耗时或一致性容忍度等)，更新db后就算删缓存失败，在expire时间后也能保证缓存中无数据。同时，前置expire失败，或者更新db失败，都不会影响数据一致。

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